双亲委派模型
从Java虚拟机的角度来讲,只存在两种不同的类加载器:一种是启动类加载器(Bootstrap ClassLoader),这个类加载器使用C++语言实现,是虚拟机自身的一部分,另外一种就是所有其他的类加载器,这些类加载器都由Java语言实现,独立于虚拟机外,并且全都继承自抽象类java.lang.ClassLoader
从Java开发人员的角度来看,类加载器还可以划分的更细一些,绝大部分Java程序都会使用到以下三种系统提供的类加载器。
启动类加载器(Bootstrap ClassLoader):前面已经介绍过,这个类加载器将存放在<JAVA_HOME>\lib目录中的,或者被-Xbootclasspath参数所指定的路径中,并且是虚拟机识别的(仅按照文件名识别,如rt.jar,名字不符合的类库即使放在lib目录中也不会被加载),类库加载到虚拟机内存中。启动类加载器无法被Java程序直接引用,用户在编写自定义类加载器时如果需要把加载请求委派给引导类加载器,那直接使用null代替即可。
扩展类加载器(Extension ClassLoader):这个加载器由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现,他负责加载<HAVA_HOME>\lib\ext目录中,或者被java.ext.dirs系统变量所指定的路径中放所有类库,开发者可以直接使用扩展类加载器。
应用程序类加载器(Application ClassLoader):这个类加载器有sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现。由于这个类加载器时ClassLoader中的getSystemClassLoader()方法的返回值,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。
如图,类加载器之间的关系称为双亲委派模型(Parents Delegation Model)。双亲委派模型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加载器。这里的类加载器之间的父子关系一般不会以继承(Inheritance)的关系来实现,而是都使用组合(Composition)关系来复用父加载器的代码。
类加载器的双亲委派模型在JDK1.2期间被引入并被广泛应用于之后几乎所有的Java程序中,但是他并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器实现方式。
双亲委派模型的工作过程是: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传送到顶层的启动类加载器中,只有当父类加载器反馈自己无法完成这个加载请求(它的搜索范围中没有找到所需要的类)时,子加载器才会尝试自己去加载。
使用双亲委派模型来组合字类加载器之间的关系,有一个显而易见的好处就是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。例如类java.lang.Object,它存放在rt.jar之中,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,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。相反,如果没有双亲委派模型由各个类加载器自行去加载的话,如果用户自己编写了一个称为java.lang.Object的类,并放在程序的ClassPath中,那系统中将会出现多个不同的Object类,Java类型体系中最基本的行为也就无法保证,应用程序也将会变得一片混乱。