JAVA双亲委派加载机制-优快云博客

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双亲委派（Parent Delegation）是 Java 类加载机制中的一种核心设计原则，用于确保类的唯一性、安全性和层次化加载。它的核心思想是：当一个类加载器需要加载某个类时，不会立即自己尝试加载，而是先将请求委派给父类加载器处理。这种逐级向上委派的机制形成了类加载的层次结构。

双亲委派的工作流程

自底向上委派
当子类加载器收到加载类的请求时：
- 先检查该类是否已被加载过。
- 若未加载，优先委派给父类加载器处理（而非自己直接加载）。
- 父类加载器会重复此过程，直到请求传递到顶层的 启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）。
自顶向下尝试加载
- 如果父类加载器能完成加载，直接返回该类。
- 如果父类加载器无法加载（例如父类加载器的搜索范围内没有该类），子类加载器才会尝试自己加载。

类加载器的层次结构

Java 默认类加载器按层级从高到低分为：

启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）
- 由 C++ 实现，负责加载 JRE/lib 下的核心类库（如 rt.jar）。
扩展类加载器（Extension ClassLoader）
- 由 Java 实现，负责加载 JRE/lib/ext 目录下的类。
应用程序类加载器（Application ClassLoader）
- 加载用户类路径（classpath）下的类。
自定义类加载器（Custom ClassLoader）
- 用户可自定义类加载器，继承 ClassLoader 类。

双亲委派的优点

避免重复加载
父类加载器加载过的类，子类加载器不会重复加载，确保类的唯一性。
- 例如：java.lang.Object 始终由启动类加载器加载，全局唯一。
安全性
防止用户自定义的类冒充核心类（如伪造 java.lang.String），因为父类加载器会优先加载核心类库。
职责分离
不同层级的类加载器负责不同范围的类加载，形成清晰的边界。

双亲委派的例外情况

某些场景会打破双亲委派机制：

SPI（Service Provider Interface）
- 核心类（如 JDBC）需调用第三方实现（如 MySQL 驱动）。
- 通过 线程上下文类加载器（Thread Context ClassLoader） 逆向委派子类加载器加载。
热部署/热替换
- 如 Tomcat 为每个 Web 应用提供独立的类加载器，优先加载自身目录的类，未找到再委派父类加载器。
模块化系统（如 OSGi）
- 允许类加载器网状委派，实现动态模块化加载。

代码示例

类加载器的 loadClass 方法默认实现双亲委派逻辑：

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {
    synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
        // 1. 检查是否已加载
        Class<?> c = findLoadedClass(name);
        if (c == null) {
            try {
                // 2. 委派父类加载器
                if (parent != null) {
                    c = parent.loadClass(name, false);
                } else {
                    // 父类加载器为 Bootstrap ClassLoader
                    c = findBootstrapClassOrNull(name);
                }
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                // 父类加载失败，不抛异常
            }

            if (c == null) {
                // 3. 父类无法加载时，自己尝试加载
                c = findClass(name);
            }
        }
        if (resolve) {
            resolveClass(c);
        }
        return c;
    }
}