江苏龙网

  1. 主页 > 生活百科 > >

Java类加载的护城河：深入探究双亲委派机制( 二 )

Java类

通过前面对几种类加载的了解，对这个输出结果应该问题不大 。
但是可能有几个小疑问：
1、 System.out.println(
String.class.getClassLoader());这个语句，为何输出时null?
因为System类是Java核心类库中的类，它是由引导类加载器加载 。引导类加载器是JVM的内置加载器，由C++实现，因此在Java中就输出为null 。
2、System.out.println("the bootstrapLoader : " + bootstrapLoader);为何也输出为null? 这里extClassloader.getParent()获取扩展类加载器的父加载器，即引导类加载器，其由C++实现，因此在Java中就输出也就为null 。
类加载初始化过程

Java类加载的护城河：深入探究双亲委派机制

文章插图
 
如上类运行加载全过程图，可知在JVM启动的过程中，会有一系列的初始化操作，包括创建类加载器、加载核心类库等 。在这个初始化的过程，C++（其实是JVM自身调用，因为JVM底层是C++实现，从底层的角度，就是C++代码调用Java）调用Javasun.misc.Launcher类的构造方法 Launcher()创建实例 。
在Launcher构造方法的内部，会创建两个类加载器：
  • sun.misc.Launcher.ExtClassLoader（扩展类加载器）
  • sun.misc.Launcher.AppClassLoader（应用程序加载器）
Launcher构造器核心源码：
Java类加载的护城河：深入探究双亲委派机制

文章插图
 
JVM默认使用Launcher的getClassLoader()方法返回的类加载器AppClassLoader的实例加载我们的应用程序 。
二、什么是双亲委派？
双亲委派是一种类加载的机制 。如果一个类加载器接到加载类的请求时，它首先不会自己尝试加载这个类，而是把这个请求任务委托给其父加载器去完成，依次递归，如果父加载器可以完成类加载任务，就成功返回 。只有父加载器无法完成此加载任务时，才自己去加载 。
JVM类加载器的层级结构图：
Java类加载的护城河：深入探究双亲委派机制

文章插图
 
我们直接先来看一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, 该方法核心源码：
Java类加载的护城河：深入探究双亲委派机制

文章插图
 
该方法的大体逻辑为：
  1. 首选，会检查自己加载器缓存，查看自己是否已经加载过目标类，如果已经加载过，直接返回 。
  2. 如果此类没有被加载过，则判断一下是否有父加载器；如果有父加载器，则由父加载器（即 调用c = parent.loadClass(name, false);），如果没有父加载器则调用bootstrap类加载器来加载 。
  3. 如果父加载器及bootstrap类加载器都没有找到指定的类，那么调用当前的类加载器的findClass方法（即c = findClass(name);）来完成类加载 。
双亲委派机制简单点说就是：先找父亲加载，不行再由儿子自己加载 。
三、为什么要设计双亲委派机制？
  • 沙箱安全机制：核心类库由引导类加载器（Bootstrap ClassLoader）加载，防止恶意类替代核心类 。不同类加载器加载的类相互隔离，防止类之间的冲突 。例如自己写的java.lang.String类是不会被加载的 。
  • 保证类的唯一性： 双亲委派机制确保在JVM中同一个类只会被加载一次，避免了类的重复加载，保证了类的唯一性 。
  • 保证类的一致性： 类加载器的层次结构保证了类的一致性 。当一个类加载器需要加载一个类时，它首先会委派给其父加载器去尝试加载 。如果父加载器无法加载该类，子加载器才会尝试加载 。这种委派链式查找保证了类的一致性 。
如果你对唯一性 和 一致性有些混淆，那我们可以借助以下的例子进行帮助理解：
唯一性： 就像每个人的身份证号码都是独一无二的 。在类加载机制中，就像每个类在Java中都有唯一的类加载器来加载，保证不同的类拥有不同的加载器，避免了类之间的冲突和混淆 。
一致性： 无论在什么情况下使用身份证，一个人的身份证号码都是不变的 。在类加载中，一致性指的是无论通过哪个类加载器加载同一个类，其类定义，在整个应用中都是一致性 。
运行尝试加载自己写的java.lang.String类：
typescript复制代码package java.lang;public class String {public static void main(String[] args) {System.out.println(">>> Hello String Class >>>");}}


推荐阅读


上一篇：快速解决网络通断问题

下一篇：Kubernetes 微内核的分布式操作系统