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双亲委派机制

🌳 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++ 来实现,是虚拟机自身的一部分;另一种就是所有其他的类加载器,这些类加载器都由 Java 来实现,独立于虚拟机外部,并且全都继承自抽象类 java.lang.ClassLoader

从 Java 开发者的角度来看,类加载器可以划分为:

  • 启动类加载器(Bootstrap ClassLoader):这个类加载器负责将存放在 <java_home>\lib 目录中的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启动类加载器,那直接使用 null 代替即可;
  • 扩展类加载器(Extension ClassLoader):这个类加载器由 sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现,它负责加载 <java_home>\lib\ext 目录中,或者被 java.ext.dirs 系统变量所指定的路径中的所有类库,开发者可以直接使用扩展类加载器;
  • 应用程序类加载器(Application ClassLoader):这个类加载器由 sun.misc.Launcher$App-ClassLoader 实现。getSystemClassLoader() 方法返回的就是这个类加载器,因此也被称为系统类加载器。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。

我们的应用程序都是由这 3 种类加载器互相配合进行加载的,在必要时还可以自己定义类加载器。它们的关系如下图所示:

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☝️ 上图中所呈现出的这种层次关系,称为类加载器的双亲委派模型(Parents Delegation Model)。双亲委派模型要求除了顶层的启动类加载器以外,其余的类加载器都应当有自己的父类加载器。

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类加载请求(它的搜索范围中没有找到所需的类)时,子加载器才会尝试自己去加载。

✔️ 这样做的好处就是 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 java.lang.Object,它放在 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顶端的启动类加载器来加载,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,如果没有使用双亲委派模型,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了。

👇 ​ 双亲委派模型对于保证 Java 程序运行的稳定性很重要,但它的实现很简单,实现双亲委派模型的代码都集中在 java.lang.ClassLoader 的 loadClass() 方法中,逻辑很清晰:先检查是否已经被加载过,若没有则调用父类加载器的 loadClass() 方法,若父加载器为空则默认使用启动类加载器作为父加载器。如果父类加载失败,抛出 ClassNotFoundException 异常后,再调用自己的 findClass() 方法进行加载。

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {
    
    // 首先,检查请求的类是不是已经被加载过
    Class<?> c = findLoadedClass(name);
    if (c == null) {
        try {
            if (parent != null) {
                c = parent.loadClass(name, false);
            } else {
                c = findBootstrapClassOrNull(name);
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            // 如果父类抛出 ClassNotFoundException 说明父类加载器无法完成加载
        }

        if (c == null) {
            // 如果父类加载器无法加载,则调用自己的 findClass 方法来进行类加载
            c = findClass(name);
        }
    }
    if (resolve) {
        resolveClass(c);
    }
    return c;
}

参考:https://www.cnblogs.com/baronzhang/p/11108333.html

posted @ 2020-08-24 21:48  codeduck  阅读(223)  评论(0编辑  收藏  举报