线程上下文类加载器

本文深入探讨Java的类加载机制,包括当前类加载器与线程上下文类加载器的作用,以及它们如何影响SPI(服务提供者接口)的实现。解析了线程上下文类加载器在破坏传统类加载委托机制中的关键角色,特别是在加载SPI实现类时的应用。

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当前类加载器(current ClassLoader)
每个类都会使用自己的类加载器(即加载自身的类加载器)来去加载其他类(加载的是依赖的类)
如果ClassX引用了ClassY,那么ClassX的类加载器就会去加载器ClassY(前提是ClassY尚未被加载)

线程上下文类加载器(ContextClassLoader):
从JDK1.2开始引入,类Thread中getContextClassLoader()和setContextClassLoader(ClassLoader c)获取和设置上下文类加载器。如果没有通过 setContextClassLoader(ClassLoader c)设置,线程将继承其父线程的上下文类加载器。Java应用运行时的初始线程的上下文类加载器是系统类加载器,在线程中运行的代码可以通过该类加载器来加载类与资源

线程上下文类加载器的重要性:
SPI(Service Provider Interface)
父ClassLoader可以使用当前线程Thread.currentThread().getContextLoader()所指定的ClassLoader加载的类,这就改变了父ClassLoader不能使用子ClassLoader或是其他没有直接父子关系的ClassLoader加载的类的情况,即改变了双亲委派模型;
线程上下文类加载器就是当前线程的Current ClassLoader。
在双亲委派模型下,类加载器是由下至上的,即下层的类加载器会委托上层进行加载。但是对于SPI来说,有些接口是Java核心库所提供的,而Java核心库是由启动类加载器来加载的,而这些接口的实现是来自不同的jar包(厂商提供),Java的启动类加载器是不会加载其他来源的jar包,这样传统的双亲委托模型是无法满足SPI的要求,而通过给当前线程设置上下文类加载器,就可以由设置的上下文类加载器来实现对于接口实现类的加载。

线程上下文类加载器的一般使用模式(获取->使用->还原)

ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
try{
    Thread.currentThread().setContextClassLoader(targetClassLoader);//设置自己的类加载器作为上下文类加载器
    someMethod();//具体的执行方法,会调用当前线程的上下文类加载器Thread.currentThread().getContextClassLoader();
}
finally{
    Thread.currentThread().setContextClassLoader(classLoader);//还原默认的类加载器作为上下文类加载器
}

线程上下文类加载器ContextClassLoader的作用就是为了破坏java的类委托机制。

当高层提供了统一的接口让低层去实现,同时又要在高层加载(或实例化)低层的类时,就必须要通过线程上下文类加载器来帮助高层的ClassLoader找到并加载该类

位于java.util包下的ServiceLoader类是实现SPI的重要类,在该类中public static ServiceLoader load(Class service)方法会调用线程上下文类加载器,如果没有自己设置线程上下文类加载器,那么则使用系统类加载器作为线程上下文类加载器,同时,加载低层类的时候是使用的延迟技术加载的,lookupIterator = new LazyIterator(service, loader);

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