虚拟机设计团队把类加载阶段中“通过一个类的全限定名来获取描述此类的二进制字节流”这个动作放到Java虚拟机外部去实现，以便让应用程序自己决定如何去获取所需要的类。实现这个动作的模块称为“类加载器”。
对于任意一个类，都需要由加载它的类加载器和这个类本身一同确立其在Java虚拟机中的唯一性，每一个类加载器，都有一个独立的类名称空间。也就是说，比较两个类是否“相等”，只有在这两个类是由同一个类加载器加载的前提下才有意义，否则即使两个类来自同一个Class文件，被同一个虚拟机加载，只要加载它们的类加载器不同，那这两个类就一定不相等。
从Java虚拟机的角度讲，只存在两种不同的类加载器：
(1) 启动类加载器（Bootstrap ClassLoader），用C++语言实现，是虚拟机自身的一部分；
(2) 所有其他的类加载器，由Java语言实现，独立于虚拟机外部，并且都继承自抽象类java.lang.ClassLoader。
从Java开发人员的角度来看，大多可以分为3种系统提供的类加载器：
(1) 启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）：
这个类加载器负责将存放在<JAVA_HOME>\lib目录中，或者被-Xbootclasspath虚拟机参数指定的路径中，并且是虚拟机识别的类库加载到虚拟机内存中。（仅按照文件名识别，如rt.jar，名称不符合的类库即使放在lib目录中也不会被加载。）
(2) 扩展类加载器（Extension ClassLoader）：
这个类加载器由sun.misc.Launcher&ExtClassLoader实现，它负责加载<JAVA_HOME>\lib\ext目录中的，或者被java.ext.dirs系统变量所指定的路径中的所有类库，开发者可以直接使用扩展类加载器。
(3) 应用程序类加载器（Application ClassLoader）：
这个类加载器由sun.misc.Launcher$ApplicationClassLoader实现。由于这个类加载器是ClassLoader中的getSystemClassLoader()方法的返回值，所以一般也称为系统类加载器。它负责加载用户类路径（ClassPath）上所指定的类库，开发者可以直接使用这个类加载器，如果应用程序中没有自定义过自己的类加载器，一般情况下这个就是程序中默认的类加载器。
双亲委派模型
上图所展示的这种层次关系就叫做类加载器的双亲委派模型。它要求除了顶层的启动类加载器外，其余的类加载器都应当有自己的父类加载器。这里的父子关系不以继承关系来实现，而是用组合关系来复用父加载器的代码。它不是一个强制性的约束模型，而是Java设计者推荐给开发者的一种类加载实现方式。
双亲委派模型的工作过程：
如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器去完成，每一个层次的类加载器都是如此，因此所有的加载请求最终都应该首先传送到顶层的启动类加载器中，只有当父加载器反馈自己无法完成这个加载请求时，子加载器才会尝试自己去加载。
双亲委派模型的好处：
Java类随着它的类加载器一起具备了一种带有优先级的层次关系。如java.lang.Object，它存放在rt.jar中，无论哪一个类加载器要加载这个类，最终都是委派给处于模型最顶端的启动类加载器进行加载，因此Object类在程序的各种类加载器环境中都是同一个类。
破坏双亲委派模型的3种情况：
1. 第一次破坏
由于双亲委派模型是在JDK1.2之后才被引入的，而类加载器和抽象类java.lang.ClassLoader则在JDK1.0时代就已经存在，面对已经存在的用户自定义类加载器的实现代码，Java设计者引入双亲委派模型时不得不做出一些妥协。在此之前，用户去继承java.lang.ClassLoader的唯一目的就是为了重写loadClass()方法，因为虚拟机在进行类加载的时候会调用加载器的私有方法loadClassInternal()，而这个方法唯一逻辑就是去调用自己的loadClass()。双亲委派模型的具体逻辑就实现在loadClass()方法中，如果重写该方法则意味着破坏了双亲委派模型。
2. 第二次破坏
双亲委派模型的第二次“被破坏”是由这个模型自身的缺陷所导致的，双亲委派很好地解决了各个类加载器的基础类的同一问题（越基础的类由越上层的加载器进行加载），基础类之所以称为“基础”，是因为它们总是作为被用户代码调用的API，但世事往往没有绝对的完美，有时基础类又要调用回用户的代码。
比如JNDI服务，它的代码由启动类加载器去加载，但它需要调用由独立厂商（用户）实现的JNDI接口提供者（SPI，Service Provider Interface）的代码，但启动类加载器不可能认识这些代码，为此Java设计团队引入了线程上下文类加载器，JNDI服务使用这个类加载器去加载所需要的SPI代码，也就是父类加载器请求子类加载器去完成类加载动作，打破了双亲委派模型的层次结构，逆向使用了类加载器。
3. 第三次破坏
双亲委派模型的第三次“被破坏”是由于用户对程序动态性的追求导致的，这里所说的“动态性”指的是当前一些非常“热门”的名词：代码热替换、模块热部署等，简单说就是机器不用重启，只要部署上就能用。
如OSGi实现模块化热部署的关键是它自定义的类加载器机制的实现，每一个程序模块（OSGi中称为Bundle）都有一个子集的类加载器，当需要更换一个Bundle时，就把Bundle连同类加载器一起换掉以实现代码的热替换。在OSGi环境下，类加载器不再是双亲委派模型中的树状结构，而是更复杂的网状结构，当收到类加载请求时，OSGi将按照下面的顺序进行类搜索：
1）将java.＊开头的类委派给父类加载器加载。
2）否则，将委派列表名单内的类委派给父类加载器加载。
3）否则，将Import列表中的类委派给Export这个类的Bundle的类加载器加载。
4）否则，查找当前Bundle的ClassPath，使用自己的类加载器加载。
5）否则，查找类是否在自己的Fragment Bundle中，如果在，则委派给Fragment Bundle的类加载器加载。
6）否则，查找Dynamic Import列表的Bundle，委派给对应Bundle的类加载器加载。
7）否则，类加载器失败。
上述查找顺序中只有开头两点仍然符合双亲委派规则，其余都是在平级的类加载器中进行，破坏了双亲委派规则。