双亲委派机制

杨慕晚
134 阅读2分钟

ClassLoader（类加载器）

Java是运行在Java的虚拟机(JVM)中的，但是它是如何运行在JVM中了呢？

我们在IDE中编写的Java源代码被编译器编译成.class的字节码文件，然后由我们得ClassLoader负责将这些class文件给加载到JVM中去执行。

ClassLoader可以分为以下四种：

启动类加载器（引导类加载器，Bootstrap ClassLoader）

  1. 这个类加载使用C/C++语言实现的，嵌套在JVM内部
  2. 它用来加载Java的核心库（JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar、resources.jar或sun.boot.class.path路径下的内容），用于提供JVM自身需要的类
  3. 并不继承自java.lang.ClassLoader，没有父加载器
  4. 加载扩展类和应用程序类加载器，并作为他们的父类加载器
  5. 出于安全考虑，Bootstrap启动类加载器只加载包名为java、javax、sun等开头的类

扩展类加载器（Extension ClassLoader）

  1. Java语言编写，由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现
  2. 派生于ClassLoader类
  3. 父类加载器为启动类加载器
  4. 从java.ext.dirs系统属性所指定的目录中加载类库，或从JDK的安装目录的jre/lib/ext子目录（扩展目录）下加载类库。如果用户创建的JAR放在此目录下，也会自动由扩展类加载器加载

应用程序类加载器（也称为系统类加载器，AppClassLoader）

  1. Java语言编写，由sun.misc.LaunchersAppClassLoader实现
  2. 派生于ClassLoader类
  3. 父类加载器为扩展类加载器
  4. 它负责加载环境变量classpath或系统属性java.class.path指定路径下的类库
  5. 该类加载是程序中默认的类加载器，一般来说，Java应用的类都是由它来完成加载
  6. 通过classLoader.getSystemclassLoader()方法可以获取到该类加载器
package com.youngxw.classloader;

/**
 * @Author youngxw
 * @Date 2021/9/21 下午10:36
 */
public class ClassLoaderTest {
    public static void main(String[] args) {
        //获取系统类加载器
        ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println(systemClassLoader);//sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2

        //获取其上层：扩展类加载器
        ClassLoader extClassLoader = systemClassLoader.getParent();
        System.out.println(extClassLoader);//sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@1540e19d

        //获取其上层：获取不到引导类加载器
        ClassLoader bootstrapClassLoader = extClassLoader.getParent();
        System.out.println(bootstrapClassLoader);//null

        //对于用户自定义类来说：默认使用系统类加载器进行加载
        ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);//sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2

        //String类使用引导类加载器进行加载的。---> Java的核心类库都是使用引导类加载器进行加载的。
        ClassLoader classLoader1 = String.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader1);//null
    }
}

双亲委派机制原理

Java虚拟机对class文件采用的是按需加载的方式，也就是说当需要使用该类时才会将它的class文件加载到内存生成class对象。

加载某个类的class文件时，Java虚拟机采用的是双亲委派模式，即把请求交由父类处理，它是一种任务委派模式。

  1. 如果一个类加载器收到了类加载请求，它并不会自己先去加载，而是把这个请求委托给父类的加载器去执行；
  2. 如果父类加载器还存在其父类加载器，则进一步向上委托，依次递归，请求最终将到达顶层的启动类加载器；
  3. 如果父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回，倘若父类加载器无法完成此加载任务，子加载器才会尝试自己去加载，这就是双亲委派模式。
  4. 父类加载器一层一层往下分配任务，如果子类加载器能加载，则加载此类，如果将加载任务分配至系统类加载器也无法加载此类，则抛出异常

双亲委派机制优势

  1. 避免类的重复加载
  2. 保护程序安全，防止核心API被随意篡改
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