关于双亲委托机制的理解

    技术2022-07-11  162

    什么是双亲委托机制

    要了解双亲委托机制要先了解JAVA的类加载器。


    类加载器

    ​ JVM设计者把类加载阶段中的“通过’类全名’来获取定义此类的二进制字节流”这个动作放到Java虚拟机外部去实现,以便让应用程序自己决定如何去获取所需要的类。实现这个动作的代码模块称为“类加载器”。即:类加载器是jre的一部分,负责动态将类添加到Java虚拟机。

    ​ 简单的说:类加载就是把我们写好并编译成的 class字节码文件从硬盘中加载到内存,而类加载器就是JVM用来完成类加载的工具。


    类加载器的类别

    BootstrapClassLoader(启动类加载器)

    c++编写,加载java核心库 java.*,构造ExtClassLoader和AppClassLoader。由于引导类加载器涉及到虚拟机本地实现细节,开发者无法直接获取到启动类加载器的引用,所以不允许直接通过引用进行操作

    ExtClassLoader (标准扩展类加载器)

    Bootstrploader加载ExtClassLoader,并且将ExtClassLoader的父加载器设置为Bootstrploader,

    ExtClassLoader是用Java写的,具体来说就是 sun.misc.Launcher$ExtClassLoader,ExtClassLoader主要加载%JAVA_HOME%/jre/lib/ext,此路径下的所有classes目录以及java.ext.dirs系统变量指定的路径中类库。 java编写,加载扩展库,如classpath中的jre ,javax.*或者 java.ext.dir 指定位置中的类,开发者可以直接使用标准扩展类加载器。

    AppClassLoader(系统类加载器)

    Bootstrploader加载完ExtClassLoader后,就会加载AppClassLoader,并且将AppClassLoader的父加载器指定为ExtClassLoader。AppClassLoader也是用Java写成的,它的实现类是sun.misc.Launcher$AppClassLoader,另外我们知道ClassLoader中有个getSystemClassLoader方法,此方法返回的正是AppclassLoader.AppClassLoader主要负责加载classpath所指定的位置的类或者是jar文档,它也是Java程序默认的类加载器。 java编写,加载程序所在的目录,如user.dir所在的位置的class

    CustomClassLoader(用户自定义类加载器)

    java编写,用户自定义的类加载器,可加载指定路径的class文件

    源码分析

    protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException { synchronized (getClassLoadingLock(name)) { // 首先检查这个classsh是否已经加载过了 Class<?> c = findLoadedClass(name); if (c == null) { long t0 = System.nanoTime(); try { // c==null表示没有加载,如果有父类的加载器则让父类加载器加载 if (parent != null) { c = parent.loadClass(name, false); } else { //如果父类的加载器为空 则说明递归到bootStrapClassloader了 //bootStrapClassloader比较特殊无法通过get获取 c = findBootstrapClassOrNull(name); } } catch (ClassNotFoundException e) {} if (c == null) { //如果bootstrapClassLoader 仍然没有加载过,则递归回来,尝试自己去加载class long t1 = System.nanoTime(); c = findClass(name); sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0); sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1); sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment(); } } if (resolve) { resolveClass(c); } return c; } }

    双亲委派机制

    ​ 双亲委派机制是指当一个类加载器收到一个类加载请求时,该类加载器首先会把请求委派给父类加载器。每个类加载器都是如此,只有在父类加载器在自己的搜索范围内找不到指定类时,子类加载器才会尝试自己去加载。

    双亲委派模型工作工程:

    1.当Application ClassLoader收到一个类加载请求时,他首先不会自己去尝试加载这个类,而是将这个请求委派给父类加载器Extension ClassLoader去完成。

    2.当Extension ClassLoader收到一个类加载请求时,他首先也不会自己去尝试加载这个类,而是将请求委派给父类加载器Bootstrap ClassLoader去完成。

    3.如果Bootstrap ClassLoader加载失败(在<JAVA_HOME>\lib\rt.jar中未找到所需类),就会让Extension ClassLoader尝试加载。

    4.如果Extension ClassLoader也加载失败(在<JAVA_HOME>\lib\ext\\*.jar中未找到所需类),就会使用Application ClassLoader加载。

    5.如果Application ClassLoader也加载失败(在$CLASSPATH中未找到所需类,你说配置的classpath),就会使用自定义加载器去尝试加载。

    6.如果均加载失败,就会抛出ClassNotFoundException异常。

    委派机制流程图


    双亲委派机制的作用

    1、防止重复加载同一个.class。通过委托去向上面问一问,加载过了,就不用再加载一遍。保证数据安全。 2、保证核心.class不能被篡改。通过委托方式,不会去篡改核心.clas,即使篡改也不会去加载,即使加载也不会是同一个.class对象了。不同的加载器加载同一个.class也不是同一个Class对象。这样保证了Class执行安全。


    总结

    “双亲委派”机制只是Java推荐的机制,并不是强制的机制。

    我们可以继承java.lang.ClassLoader类,实现自己的类加载器。如果想保持双亲委派模型,就应该重写findClass(name)方法;如果想破坏双亲委派模型,可以重写loadClass(name)方法。具体细节建议看下源码


    文章参考链接: https://www.cnblogs.com/SuperManer/p/11935948.html https://www.jianshu.com/p/1e4011617650 https://blog.csdn.net/weixin_39222112/article/details/81316511

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