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類加載器以及雙親委派模型

曹金海 / 2394人閱讀

摘要：宗主引導(dǎo)類加載器。雙親委派模型是如何使用的我們?cè)谧远x加載器中查找是否有需要加載的文件，如果已經(jīng)加載過(guò)，直接返回字節(jié)碼。

作者：畢來(lái)生
微信：878799579
1、小故事理解類加載器以及雙親委派模型

首先我們來(lái)描述一個(gè)小說(shuō)場(chǎng)景，通過(guò)這個(gè)場(chǎng)景在去理解我們相關(guān)的類加載器的執(zhí)行以及雙親委派模型。

上古時(shí)代有逍遙派和萬(wàn)魔宗兩個(gè)宗派，互相對(duì)立。逍遙派比萬(wàn)魔門更加強(qiáng)勢(shì)。巔峰戰(zhàn)力更高。

有一天萬(wàn)魔宗一名長(zhǎng)老之子的仆人外出獵物期間殺掉了一小隊(duì)逍遙派歷練弟子?？上帜_不干凈，留下了線索。被逍遙派探子發(fā)現(xiàn)了自己師弟師妹被殺。消息傳回宗門后。

逍遙派收到此消息后大怒，發(fā)出戰(zhàn)書。定要萬(wàn)魔門給個(gè)交代。萬(wàn)魔門宗主收到戰(zhàn)書后一臉莫名其妙，這么點(diǎn)小事也來(lái)煩我？不知道我修煉有多重要嗎？不就是殺了幾個(gè)人么？遂叫來(lái)大長(zhǎng)老，“大長(zhǎng)老你看看這戰(zhàn)書，這么點(diǎn)事情還辦不好還要我親自來(lái)處理？要你有什么用 ? 你去準(zhǔn)備點(diǎn)東西把這件事情處理一下。退下吧！”

大長(zhǎng)老灰溜溜的回去。叫來(lái)自己的兒子。上去就抽了一巴掌，看看你辦的好事。我不管了。你自己想辦法解決，解決不了就別回來(lái)了。

大長(zhǎng)老之子哭喪著臉回到了自己的府邸。從自己的寶庫(kù)挑出一些珍寶前去拜訪逍遙門，看能不能通過(guò)這些珍寶解決這件事情。結(jié)果，到了逍遙派門前，守衛(wèi)一看就這么點(diǎn)東西就想交代。對(duì)萬(wàn)魔門大長(zhǎng)老之子說(shuō)："趕緊滾關(guān)進(jìn)滾，就這么點(diǎn)東西還想給我們交代？把殺了我們師弟師妹的人帶過(guò)來(lái)，不然這事兒不算完?！?/p>

大長(zhǎng)老之子那叫一個(gè)憋屈呀，寶物什么的他們也不要，看樣子他們是鐵了心想要哪些殺了他們的罪魁禍?zhǔn)?。那就把他們交出去把。他們?nèi)堑氖?。讓他們自己解決。遂派人抓捕這些人送往逍遙派，此事才得以平息。

2、小故事角色行為分析

下面我們通過(guò)一張關(guān)系圖來(lái)分析一下我們的故事場(chǎng)景以及對(duì)應(yīng)我們類加載器之間的關(guān)系

通過(guò)這個(gè)圖我們可以了解到我們的小故事中與我們Java中的類加載器的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

1、宗主：引導(dǎo)類加載器。這個(gè)類加載使用C++語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的，是虛擬機(jī)自身的一部分，它負(fù)責(zé)將 /lib路徑下的核心類庫(kù)或-Xbootclasspath參數(shù)指定的路徑下的jar包加載到內(nèi)存中，注意必由于虛擬機(jī)是按照文件名識(shí)別加載jar包的，如rt.jar，如果文件名不被虛擬機(jī)識(shí)別，即使把jar包丟到lib目錄下也是沒(méi)有作用的(出于安全考慮，Bootstrap啟動(dòng)類加載器只加載包名為java、javax、sun等開(kāi)頭的類)。

2、長(zhǎng)老：拓展類加載器。，它負(fù)責(zé)加載/lib/ext目錄下或者由系統(tǒng)變量-Djava.ext.dir指定位路徑中的類庫(kù)，開(kāi)發(fā)人員可以直接使用標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展類加載器。

3、長(zhǎng)老之子：系統(tǒng)類加載器。，它負(fù)責(zé)加載系統(tǒng)類路徑j(luò)ava -classpath或-D java.class.path 指定路徑下的類庫(kù)，也就是我們經(jīng)常用到的classpath路徑，開(kāi)發(fā)者可以直接使用系統(tǒng)類加載器，一般情況下該類加載是程序中默認(rèn)的類加載器，通過(guò)ClassLoader類中的getSystemClassLoader()方法可以獲取到該類加載器。

4、長(zhǎng)老之子的下人：自定義類加載器。，它需要如下步驟才可以實(shí)現(xiàn)自定義效果

4.1. 繼承java.lang.ClassLoader

4.2. 重寫findClass()方法

4.3 調(diào)用defineClass()方法

雙親委派模型

1、什么是雙親委派模型？

特定的類加載器在接到加載類的請(qǐng)求時(shí)，首先將加載任務(wù)委托給父類加載器，依次遞歸，如果父類加載器可以完成類加載任務(wù)，就成功返回；只有父類加載器無(wú)法完成此加載任務(wù)時(shí)，才自己去加載。

2、雙親委派模型是如何使用的？

1）我們?cè)谧远x加載器中查找是否有需要加載的文件，如果已經(jīng)加載過(guò)，直接返回字節(jié)碼。

對(duì)應(yīng)故事場(chǎng)景為：長(zhǎng)老之子的下人自己解決不了，找到長(zhǎng)老之子

2）如果自定義加載器沒(méi)有加載過(guò)，則詢問(wèn)上一層加載器(即AppClassLoader)是否已經(jīng)加載過(guò)。

對(duì)應(yīng)故事場(chǎng)景為：長(zhǎng)老之子攜帶寶物前去拜訪解決此事

3) 如果沒(méi)有加載過(guò)，則詢問(wèn)上一層加載器（ExtClassLoader）是否已經(jīng)加載過(guò)。

對(duì)應(yīng)故事場(chǎng)景為：大長(zhǎng)老解決此事

4) 如果沒(méi)有加載過(guò)，則繼續(xù)詢問(wèn)上一層加載（BoopStrap ClassLoader）是否已經(jīng)加載過(guò)

對(duì)應(yīng)故事場(chǎng)景為：宗主解決此事

5) 如果BoopStrap ClassLoader依然沒(méi)有加載過(guò)，則到自己指定類加載路徑下（"sun.boot.class.path"）

查看是否有對(duì)應(yīng)XXX.class字節(jié)碼，有則返回，沒(méi)有則通知下一層加載器ExtClassLoader到自己指定的

類加載路徑下（java.ext.dirs）查看

6） 最后到自定義類加載器指定的路徑還沒(méi)有找到對(duì)應(yīng)XXX.class字節(jié)碼，則拋出異常ClassNotFoundException

雙親委派有什么好處呢？

1、比如兩個(gè)類A和類B都要加載Integer類：

如果不用委托而是自己加載自己的，那么類A就會(huì)加載一份Integer字節(jié)碼，然后類B又會(huì)加載一份Integer字節(jié)碼，這樣內(nèi)存中就出現(xiàn)了兩份Integer字節(jié)碼。

如果使用委托機(jī)制，會(huì)遞歸的向父類查找，也就是首選用Bootstrap嘗試加載，如果找不到再向下。這里的Integer就能在Bootstrap中找到然后加載，如果此時(shí)類B也要加載Integer，也從Bootstrap開(kāi)始，此時(shí)Bootstrap發(fā)現(xiàn)已經(jīng)加載過(guò)了Integer那么直接返回內(nèi)存中的Integer而不需要重新加載，這樣內(nèi)存中就只有一份Integer的字節(jié)碼了。

2、 安全性：

因?yàn)镃lassLoader加載的class文件來(lái)源很多，比如編譯器編譯生成的class、其他工具生成的字節(jié)碼。而有一些一些來(lái)源的class文件是不安全的，比如我們自定義一個(gè)java.lang.Integer類來(lái)覆蓋jdk中默認(rèn)的Integer類。里面寫這么一句代碼 System.exit(0);

初始化這個(gè)Integer的構(gòu)造器是會(huì)退出JVM，破壞應(yīng)用程序的正常進(jìn)行，如果使用雙親委派機(jī)制的話該Integer類永遠(yuǎn)不會(huì)被調(diào)用，以為委托BootStrapClassLoader加載后會(huì)加載JDK中的Integer類而不會(huì)加載自定義的這個(gè)

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