02 类加载机制解析二:双亲委派机制

tech2022-08-11  142

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1 双亲委派机制2 全盘负责委托机制

1 双亲委派机制

JVM类加载器是有亲子层级结构的,如下图 这里类加载其实就有一个双亲委派机制,加载某个类时会先委托父加载器寻找目标类,找不到再 委托上层父加载器加载,如果所有父加载器在自己的加载类路径下都找不到目标类,则在自己的 类加载路径中查找并载入目标类。 比如我们的Math类,最先会找应用程序类加载器加载,应用程序类加载器会先委托扩展类加载 器加载,扩展类加载器再委托引导类加载器,顶层引导类加载器在自己的类加载路径里找了半天 没找到Math类,则向下退回加载Math类的请求,扩展类加载器收到回复就自己加载,在自己的 类加载路径里找了半天也没找到Math类,又向下退回Math类的加载请求给应用程序类加载器, 应用程序类加载器于是在自己的类加载路径里找Math类,结果找到了就自己加载了。。 双亲委派机制说简单点就是,先找父亲加载,不行再由儿子自己加载

我们来看下应用程序类加载器AppClassLoader加载类的双亲委派机制源码,AppClassLoader 的loadClass方法最终会调用其父类ClassLoader的loadClass方法,该方法的大体逻辑如下:

首先,检查一下指定名称的类是否已经加载过,如果加载过了,就不需要再加载,直接 返回。如果此类没有加载过,那么,再判断一下是否有父加载器;如果有父加载器,则由父加 载器加载(即调用parent.loadClass(name, false);).或者是调用bootstrap类加载器来加 载。如果父加载器及bootstrap类加载器都没有找到指定的类,那么调用当前类加载器的 findClass方法来完成类加载。 //ClassLoader的loadClass方法,里面实现了双亲委派机制 protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException { synchronized (getClassLoadingLock(name)) { // First, check if the class has already been loaded // // 检查当前类加载器是否已经加载了该类 Class<?> c = findLoadedClass(name); if (c == null) { long t0 = System.nanoTime(); try { if (parent != null) { //如果当前加载器父加载器不为空则委托父加载器加载该类 c = parent.loadClass(name, false); } else { // //如果当前加载器父加载器为空则委托引导类加载器加载该类 c = findBootstrapClassOrNull(name); } } 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(); //都会调用URLClassLoader的findClass方法在加载器的类路径里查找并加载该类 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) { //不会执行 resolveClass(c); } return c; } }

为什么要设计双亲委派机制?

沙箱安全机制:自己写的java.lang.String.class类不会被加载,这样便可以防止核心 API库被随意篡改避免类的重复加载:当父亲已经加载了该类时,就没有必要子ClassLoader再加载一 次,保证被加载类的唯一性

一个类加载示例:

package java.lang; public class String { public static void main(String[] args) { System.out.println("**************My String Class**************"); } }

运行结果:

错误: 在类 java.lang.String 中找不到 main 方法, 请将 main 方法定义为: public static void main(String[] args) 否则 JavaFX 应用程序类必须扩展javafx.application.Application

分析

自己写了一个String类和java本身自己提供的String类的路径完全一样,根据我们的双亲委派机制, 在AppClassLoader中先委托AppClassLoader的父加载器ExtClassLoader加载该类,但是ExtClassLoader是加载不了这个类(自己的加载类路径下都找不到目标类),ExtClassLoader再会委托引导类加载器去加载,此时就会加载到java本身提供的String类给返回,就不会加载到你自己定义的这个全路径相同的类,这样就避免了核心 API库被随意篡改

2 全盘负责委托机制

“全盘负责”是指当一个ClassLoder装载一个类时,除非显示的使用另外一个ClassLoder,该类 所依赖及引用的类也由这个ClassLoder载入。

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