java 详解类加载器的双亲委派及打破双亲委派

java 详解类加载器的双亲委派及打破双亲委派

https://blog.csdn.net/chang_ge/article/details/80262115

/www.jb51.net/article/102920.htm

https://www.cnblogs.com/wxd0108/p/6681618.html

其实，双亲委派模型并不复杂。自定义类加载器也不难！随便从网上搜一下就能搜出一大把结果，然后copy一下就能用。但是，如果每次想自定义类加载器就必须搜一遍别人的文章，然后复制，这样显然不行。可是自定义类加载器又不经常用，时间久了容易忘记。相信你经常会记不太清loadClass、findClass、defineClass这些函数我到底应该重写哪一个？它们主要是做什么的？本文大致分析了各个函数的流程，目的就是让你看完之后，难以忘记！或者说，延长你对自定义类加载器的记忆时间！随时随地想自定义就自定义！

1. 双亲委派模型

关于双亲委派模型，网上的资料有很多。我这里只简单的描述一下，就当是复习。

1.1 什么是双亲委派模型？

首先，先要知道什么是类加载器。简单说，类加载器就是根据指定全限定名称将class文件加载到JVM内存，转为Class对象。如果站在JVM的角度来看，只存在两种类加载器:

• 启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）：由C++语言实现（针对HotSpot）,负责将存放在<JAVA_HOME>lib目录或-Xbootclasspath参数指定的路径中的类库加载到内存中。

• 其他类加载器：由Java语言实现，继承自抽象类ClassLoader。如：

  • 扩展类加载器（Extension ClassLoader）：负责加载<JAVA_HOME>libext目录或java.ext.dirs系统变量指定的路径中的所有类库。
  • 应用程序类加载器（Application ClassLoader）。负责加载用户类路径（classpath）上的指定类库，我们可以直接使用这个类加载器。一般情况，如果我们没有自定义类加载器默认就是用这个加载器。

双亲委派模型工作过程是：如果一个类加载器收到类加载的请求，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器完成。每个类加载器都是如此，只有当父加载器在自己的搜索范围内找不到指定的类时（即ClassNotFoundException），子加载器才会尝试自己去加载。

类加载器的双亲委派模型

1.2 为什么需要双亲委派模型？

为什么需要双亲委派模型呢？假设没有双亲委派模型，试想一个场景：

黑客自定义一个java.lang.String类，该String类具有系统的String类一样的功能，只是在某个函数稍作修改。比如equals函数，这个函数经常使用，如果在这这个函数中，黑客加入一些“病毒代码”。并且通过自定义类加载器加入到JVM中。此时，如果没有双亲委派模型，那么JVM就可能误以为黑客自定义的java.lang.String类是系统的String类，导致“病毒代码”被执行。

而有了双亲委派模型，黑客自定义的java.lang.String类永远都不会被加载进内存。因为首先是最顶端的类加载器加载系统的java.lang.String类，最终自定义的类加载器无法加载java.lang.String类。

或许你会想，我在自定义的类加载器里面强制加载自定义的java.lang.String类，不去通过调用父加载器不就好了吗?确实，这样是可行。但是，在JVM中，判断一个对象是否是某个类型时，如果该对象的实际类型与待比较的类型的类加载器不同，那么会返回false。

举个简单例子：

ClassLoader1、ClassLoader2都加载java.lang.String类，对应Class1、Class2对象。那么Class1对象不属于ClassLoad2对象加载的java.lang.String类型。

二、打破双亲委派机制则不仅要继承ClassLoader类，还要重写loadClass和findClass方法，如下例子：

①定义Test类。

?

1 2 3 4 5

public class Test {   public Test(){     System.out.println(this.getClass().getClassLoader().toString());   } }

②重新定义一个继承ClassLoader的TestClassLoaderN类，这个类与前面的TestClassLoader类很相似，但它除了重写findClass方法外还重写了loadClass方法，默认的loadClass方法是实现了双亲委派机制的逻辑，即会先让父类加载器加载，当无法加载时才由自己加载。这里为了破坏双亲委派机制必须重写loadClass方法，即这里先尝试交由System类加载器加载，加载失败才会由自己加载。它并没有优先交给父类加载器，这就打破了双亲委派机制。

public class TestClassLoaderN extends ClassLoader {

 

  private String name;

 

  public TestClassLoaderN(ClassLoader parent, String name) {

    super(parent);

    this.name = name;

  }

 

  @Override

  public String toString() {

    return this.name;

  }

 

  @Override

  public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {

    Class<?> clazz = null;

    ClassLoader system = getSystemClassLoader();

    try {

      clazz = system.loadClass(name);

    } catch (Exception e) {

      // ignore

    }

    if (clazz != null)

      return clazz;

    clazz = findClass(name);

    return clazz;

  }

 

  @Override

  public Class<?> findClass(String name) {

 

    InputStream is = null;

    byte[] data = null;

    ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();

    try {

      is = new FileInputStream(new File("d:/Test.class"));

      int c = 0;

      while (-1 != (c = is.read())) {

        baos.write(c);

      }

      data = baos.toByteArray();

    } catch (Exception e) {

      e.printStackTrace();

    } finally {

      try {

        is.close();

        baos.close();

      } catch (IOException e) {

        e.printStackTrace();

      }

    }

    return this.defineClass(name, data, 0, data.length);

  }

 

  public static void main(String[] args) {

    TestClassLoaderN loader = new TestClassLoaderN(

        TestClassLoaderN.class.getClassLoader(), "TestLoaderN");

    Class clazz;

    try {

      clazz = loader.loadClass("test.classloader.Test");

      Object object = clazz.newInstance();

    } catch (Exception e) {

      e.printStackTrace();

    }

  }

 

}