【Java中类的加载】-优快云博客

Java的双亲委派机制（Parent Delegation Model）是JVM类加载过程中的核心原则，它通过层级化的类加载器结构确保类加载的安全性、唯一性和稳定性。以下是其核心要点：

📚 一、核心定义

工作原则
当一个类加载器收到加载请求时，不会立即自行加载，而是先将请求委派给父类加载器处理。每一层加载器均遵循此规则，直至顶层的启动类加载器。若父加载器无法完成加载（如类不存在），子加载器才会尝试加载。
- 层级结构：
- 启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）：C++实现，加载JAVA_HOME/lib的核心库（如rt.jar），无法被Java代码直接引用。
- 扩展类加载器（Extension ClassLoader）：加载JAVA_HOME/lib/ext目录的扩展类库，父加载器为启动类加载器。
- 应用类加载器（Application ClassLoader）：加载用户类路径（ClassPath）的类，默认的系统类加载器。
类唯一性
一个类的唯一性由类全限定名 + 加载它的类加载器实例ID共同决定。即使同一Class文件被不同加载器加载，JVM也会视为两个不同的类。

⚙️ 二、工作流程
以ClassLoader.loadClass()方法为例：

检查已加载：调用findLoadedClass()检查类是否已加载，是则直接返回。
委派父加载器：若未加载，递归调用父加载器的loadClass()（若父加载器为null则委托给启动类加载器）。
自行加载：若所有父加载器均加载失败（抛出ClassNotFoundException），当前加载器调用findClass()从本地路径加载。

// 简化代码逻辑
public Class<?> loadClass(String name) {
    Class<?> c = findLoadedClass(name);      // 步骤1
    if (c == null) {
        if (parent != null) {
            c = parent.loadClass(name);      // 步骤2
        } else {
            c = findBootstrapClassOrNull(name);
        }
        if (c == null) {
            c = findClass(name);             // 步骤3
        }
    }
    return c;
}

🛡️ 三、核心作用

安全性
防止恶意代码替换核心类（如java.lang.String），确保JVM基础行为不受篡改。
避免重复加载
父加载器已加载的类，子加载器不会重复加载，节省内存并保证类全局唯一。
隔离性
不同加载器的命名空间隔离，避免类冲突（如Web容器中多应用隔离）。

⚖️ 四、打破双亲委派的场景
尽管是默认机制，以下场景需主动破坏：

SPI（Service Provider Interface）
JDBC等SPI服务中，核心库（如java.sql.Driver）由启动类加载器加载，但厂商驱动（如mysql-connector.jar）需由应用类加载器加载。通过线程上下文类加载器（Thread Context ClassLoader） 反向委派实现。
热部署与模块化
OSGi、Tomcat等容器需动态更新类，通过自定义类加载器优先加载自身路径的类，而非委派父加载器。
加载非标准类
如动态生成字节码（ASM）、非Class文件资源等。

⚠️ 五、优缺点

优点	缺点
✅ 确保核心类库安全	❌ 灵活性受限（如热部署难实现）
✅ 避免类重复加载	❌ 自定义类加载逻辑复杂
✅ 隔离不同模块的类	❌ 父加载器无法访问子加载器的类

💎 总结
双亲委派机制是JVM类加载的基石，通过自底向上委派、自顶向下加载的层级链，平衡了安全性与一致性。但在模块化、热更新等场景下，需结合线程上下文加载器或自定义加载器打破限制。理解其原理对解决类冲突、设计中间件至关重要。