Java类加载机制

1. 双亲委派模型

JVM内置了三个ClassLoader

  • Bootstrap ClassLoader:负责加载%JAVA_HOME%/lib目录中的class(比方说rt.jar里的class),这个ClassLoader是JVM底层实现的,我们无法直接操作
  • Extension ClassLoader:负责加载%JAVA_HOME%/lib/ext中的所有类库(比方说jfxrt.jar,这个大概是JavaFX的核心库?),这个ClassLoader的实现位于sun.misc.Launcher$ExtClassLoader,我们可以直接使用
  • System ClassLoader:负责加载%CLASSPATH%路径的类库,也就是一般的Java程序本体,以及它所依赖的第三方jar包了。这个ClassLoader的实现位于sun.misc.Launcher$AppClassLoader,我们可以直接使用

上面的ClassLoader是下面的ClassLoader的祖先。(其实调用ExtClassLoader的getParent方法会返回null,但是依然可以认为Bootstrap ClassLoader是Extension ClassLoader的祖先)

所谓的双亲委派模型(parent-delegation-model),是指某个ClassLoader在收到loadClass的请求时,先将这个请求转发给父ClassLoader,如果父ClassLoader无法加载此Class,再有当前ClassLoader进行加载。

请注意,这个加载操作是递归的,也就是说每个loadClass的请求都会经过System ClassLoader -> Extension ClassLoader -> Bootstrap ClassLoader这样的流程。

ps,其实我觉得这个命名不太好,为啥要叫parent-delegation-model呢,我以前一直以为一个ClassLoader有两个父ClassLoader来着。不如叫ancestor-delegation-model,然后翻译为祖先委派模型比较妥当?

 

2. 双亲委派模型的意义

概括的说:防止同一个Class被加载多次

如果我们想要加载最基本的java.lang.Object,在双亲委派模型下,不管使用哪个ClassLoader,最终都会追溯到Bootstrap ClassLoader进行加载

这样就保证了整个JVM中,有且只有一个java.lang.Object

如果不遵守双亲委派模型, 就有可能出现一个JVM内含有多个不同的ClassLoader加载的java.lang.Object的情况,这会引起混乱。

 

3. 双亲委派模型的实现

参考JDK1.8.0_66的java.lang.ClassLoader的loadClass方法的源码

    protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
        throws ClassNotFoundException
    {
        synchronized (getClassLoadingLock(name)) {//禁止多线程同时load同一个Class
            // First, check if the class has already been loaded
            Class<?> c = findLoadedClass(name);//看cache里是否已经存在这个Class了,会调用一个native方法
            if (c == null) {
                long t0 = System.nanoTime();
                try {
                    if (parent != null) {
                        c = parent.loadClass(name, false);//调用父ClassLoader的loadClass方法,这里就是双亲委派机制的关键了
                    } else {
                        c = findBootstrapClassOrNull(name);//父ClassLoader为null,那么父ClassLoader肯定是Bootstrap ClasLoader了,调用native方法让Bootstrap ClassLoader来加载这个Class
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    // ClassNotFoundException thrown if class not found
                    // from the non-null parent class loader
                }

                if (c == null) {
                    // If still not found, then invoke findClass in order
                    // to find the class.
                    long t1 = System.nanoTime();
                    c = findClass(name);

                    // this is the defining class loader; record the stats
                    sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
                }
            }
            if (resolve) {
                resolveClass(c);
            }
            return c;
        }
    }

 

4. 对双亲委派模型的破坏

双亲委派模型只是一种建议,在某些需要高度灵活性的场景下,我们不必遵守双亲委派模型。

比方说Tomcat

 

 

参考文献

关于Java类加载双亲委派机制的思考(附一道面试题)

深入探究JVM | 类加载器与双亲委派模型

Java虚拟机类加载机制

posted @ 2017-08-15 21:02  qeDVuHG  阅读(275)  评论(0编辑  收藏  举报