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    [原]黑马程序员【类加载器与双亲委派模型】
    2014-7-22阅读227 评论0




    一、类加载器


        自己编写的一个Java类要运行,必须先加载到Java虚拟机中。而“加载”只是“类加载”(Class Loading)过程中的第一个阶段,后面还有验证、准备、解析和初始化等复杂过程。加载阶段最重要的任务“通过一个类的权限定名来获取定义此类的二进制字节流”就需要类加载器来完成。类加载器负责把Java源文件经编译器编译后生成的Class字节码文件加载到虚拟机中,也就是内存中,然后根据字节码文件中的类信息在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象。通过Class对象的newInstance()方法可以创建一个该类实例对象。


    Java中有一下3种系统提供的类加载器:


      1、启动类加载器(BootStrap ClassLoader):这个类加载器使用C++语言实现(只限于Hotspot,其他虚拟机不一定),是虚拟机自身的一部分。它主要加载java的核心库,rt.jar等。该加载器无法被Java程序直接引用,后面会讲到。


      2、扩展类加载器(Extension ClassLoader):这个加载器由sum.misc.Launcher$ExtClassLoader实现,它负责加载JDK提供的扩展包,<JAVA_HOME>libext.*jar。开发者可以直接使用扩展类加载器。


      3、应用程序类加载(Application ClassLoader):也这个加载器由sum.misc.Launcher$AppClassLoader实现。由于这类加载器是Classloader类中的getSystemClassLoader()方法的返回值,所以也称作系统类加载器(System ClassLoader),它负责加载开发者编写的类库,如果应用程序中没有使用自己编写的类加载器,一般情况下这个就是程序中默认的类加载器。


    二、双亲委派模型


        我们自己编写的应用程序都是由这3种类加载器相互配合进行加载的,如果有必要还可以加入自定义类加载器。这些类加载器的关系如下图:


                      


        图中展示的类加载器之间的这种层次关系,称为类加载的双亲委派模型(Parents Delegation Model)。双亲委派模型要求除了顶层的启动类加载器外,其余的类加载器都应有自己的父类加载器。这些类加载器的父子关系不是以继承的关系实现,而都是使用组合关系来复用父加载器的代码。


        双亲委派模型的工作过程:如果一个类加载器收到了类加载的请求,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去完成,每个层次的类加载器都是如此。因此所有的加载请求最终都应该传达到顶层的启动类加载器中,只有当父加载器反馈无法完成这个加载请求(它的搜索范围中没有找到所需的类)时,子加载器才会尝试自己去加载。通过Clasloader的loadClass()源码看一下委派模型的实现:

    protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
            throws ClassNotFoundException
        {
            synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
                //首先检查这个类是否已经被加载,native方法
                Class c = findLoadedClass(name);
                if (c == null) {
                    long t0 = System.nanoTime();
                    try {
    					
                        if (parent != null) {
    <span style="white-space:pre">			</span>//委派给父类加载器加载
                            c = parent.loadClass(name, false);
                        } else {
    			//最终委派给Bootstrap 加载器
                            c = findBootstrapClassOrNull(name);
                        }
                    } catch (ClassNotFoundException e) {
                        // 抛出ClassNotFoundException 异常
                        // 说明父类无法完成加载请求
                    }
    
                    if (c == null) {
                        // 如果任然为空null,说明父类加载器加载失败
    		    //然后调用自己的findClass来继续查找
                        long t1 = System.nanoTime();
                        c = findClass(name);
                    }
                }
                if (resolve) {
                    resolveClass(c);
                }
                return c;
            }
        }


    下面再通过一段代码,看一下这种层次结构:

    public class ClassLoaderDemo {
    	public static void main(String[] args) {
    
    		ClassLoader loader=ClassLoaderDemo.class.getClassLoader();
    		while(loader!=null){
    			System.out.println(loader.getClass().getName());
    			loader=loader.getParent();
    		}
    		System.out.println(loader);
    	}
    }


    输出结果:
    sun.misc.Launcher$AppClassLoader
    sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
    null


    首先ClassLoderDemo这个类,是属于用户编码的类,应该由应用类加载器加载,所以最总应该是由AppClassLoader去加载。程序中依次输出了其父类,因为Bootstrap没有父类,所以返回null。


    使用委派模型来组织加载器之间的关系的好处就是Java类随着它的类加载器一起具备了带有优先级的层次关系。例如java.lang.Object,它在rt.jar包中,无论哪个类加载器要加载这个类,最终都会委派给顶层的系统类加载器,因此Object类在各种类加载器环境中都是同一个类。相反,如果没有委派模型,由各个类加载器自行加载的话,如果用户自己编写了一个java.lang.Object类,那系统中可能会出现多个Object类,那么应用程序会一片混乱。双亲委派模型对于保证Java程序的稳定运作很重要。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lixuwu/p/5676155.html
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