类加载机制的一些思考

rt.jar被什么类加载器加载,什么时间加载;

当一个类加载器接收到一个类加载的任务时,不会立即展开加载,而是将加载任务委托给它的父类加载器去执行,每一层的类都采用相同的方式,直至委托给最顶层的启动类加载器为止。如果父类加载器无法加载委托给它的类,便将类的加载任务退回给下一级类加载器去执行加载。

 

双亲委托模型的工作过程是: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,而是把这个请求委托给父类加载器去完成,每一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送到顶层的启动类加载器中,只有当父类加载器反馈自己无法完成这个加载请求(它的搜索范围中没有找到所需要加载的类)时,子加载器才会尝试自己去加载。

使用双亲委托机制的好处是:能够有效确保一个类的全局唯一性,当程序中出现多个限定名相同的类时,类加载器在执行加载时,始终只会加载其中的某一个类。

 

使用双亲委托模型来组织类加载器之间的关系,有一个显而易见的好处就是Java类随着它的类加载器一起具备了一种带有优先级的层次关系。例如类java.lang.Object,它存放在rt.jar之中,无论哪一个类加载器要加载这个类,最终都是委托给处于模型最顶端的启动类加载器进行加载,因此Object类在程序的各种加载器环境中都是同一个类。相反,如果没有使用双亲委托模型,由各个类加载器自行去加载的话,如果用户自己编写了一个称为java.lang.Object的类,并放在程序的ClassPath中,那系统中将会出现多个不同的Object类,Java类型体系中最基础的行为也就无法保证,应用程序也将会变得一片混乱。如果自己去编写一个与rt.jar类库中已有类重名的Java类,将会发现可以正常编译,但永远无法被加载运行。

 

 

双亲委托模型对于保证Java程序的稳定运作很重要,但它的实现却非常简单,实现双亲委托的代码都集中在java.lang.ClassLoaderloadClass()方法中,逻辑清晰易懂:先检查是否已经被加载过,若没有加载则调用父类加载器的loadClass()方法,若父加载器为空则默认使用启动类加载器作为父加载器。如果父类加载器加载失败,抛出ClassNotFoundException异常后,再调用自己的findClass方法进行加载。

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<think>好的,用户想了解如何在面试中回答Java类加载机制的问题,特别是双亲委派模型。首先,我需要回顾一下相关的知识点,确保回答准确。根据用户提供的引用资料,有几个关键点需要注意:类加载器的唯一性由类加载器和全限定名共同决定,双亲委派模型的作用,以及可能的破坏情况比如线程上下文类加载器和历史原因。 首先,我应该从类加载的基本过程开始,分步骤说明加载、验证、准备、解析、初始化这几个阶段。然后详细介绍类加载器的分类:启动类加载器、扩展类加载器、应用类加载器和自定义类加载器。接下来重点讲解双亲委派模型的工作机制,强调其如何保证类加载的唯一性和安全性,防止核心类被篡改。同时,需要提到两次破坏双亲委派的情况,比如JDBC中使用线程上下文类加载器加载SPI实现,以及历史兼容性问题。 还要注意面试回答的结构,确保逻辑清晰,分点说明。可能需要结合代码示例或者实际应用场景,比如JNDI、JDBC等,来展示对双亲委派模型的理解。同时,引用用户提供的资料中的内容,比如引用[1]说明类唯一性的条件,引用[3]和[4]说明破坏模型的情况,引用[5]提到源码层面的委派机制。 另外,用户提到生成相关问题,所以需要准备一些相关问题,比如破坏双亲委派的原因、如何自定义类加载器类加载过程等。这些问题应该涵盖核心知识点,帮助用户进一步巩固理解。 最后,要确保回答符合用户的要求:使用中文,LaTeX格式正确,行内公式用$...$,独立公式用$$...$$,虽然当前问题可能不涉及太多数学公式,但如果有相关部分需要处理的话要注意格式。同时,引用标记要自然添加在相关段落末尾,例如在讨论双亲委派模型时引用[1]和[2],在破坏情况时引用[3]和[4]。 现在整理回答结构,确保每个部分都涵盖关键点,并且引用正确。可能的结构如下: 1. 概述类加载机制的作用 2. 类加载过程的五个阶段 3. 类加载器的分类及职责 4. 双亲委派模型的原理、流程和作用 5. 双亲委派模型的破坏情况 6. 面试回答技巧,如结合源码、实际案例 7. 相关问题生成 需要检查每个部分是否有引用支持,比如启动类加载器的职责引用[2],双亲委派实现引用[5]的源码,破坏情况引用[3]和[4]。同时,语言要简洁明了,适合面试回答的场景,突出核心知识点和实际应用。</think>### Java类加载机制与双亲委派模型面试回答技巧 #### 1. **类加载机制的核心作用** Java类加载机制负责将字节码文件(`.class`)加载到JVM内存中,并生成对应的`Class`对象。**类的唯一性由类加载器和类的全限定名共同决定**,即使同一份字节码被不同类加载器加载,也会被视为不同的类[^1]。 #### 2. **类加载的五个阶段** - **加载**:查找字节码文件并读入内存。 - **验证**:检查字节码是否符合规范(如魔数、语法验证)。 - **准备**:为静态变量分配内存并赋初始值(如`int`初始化为0)。 - **解析**:将符号引用转为直接引用(如方法调用地址)。 - **初始化**:执行静态代码块和显式赋值(如`static int a = 1;`)。 #### 3. **类加载器的分类** | 类加载器 | 职责 | 加载路径示例 | |--------------------|----------------------------------------------------------------------|--------------------------------| | 启动类加载器 | 加载核心库(如`java.lang.*`) | `jre/lib`目录 | | 扩展类加载器 | 加载扩展库(如`javax.*`) | `jre/lib/ext`目录 | | 应用类加载器 | 加载用户类路径(`-classpath`或`CLASSPATH`环境变量) | 项目`/target/classes`目录 | | 自定义类加载器 | 实现特定加载逻辑(如热部署、加密类加载) | 用户自定义路径或网络来源 | #### 4. **双亲委派模型** - **工作原理**: 1. 收到加载请求时,类加载器先委派父类加载器处理。 2.类加载器无法完成时(如找不到类),子类加载器才尝试加载。 ```java // 示例:ClassLoader.loadClass()的核心逻辑 protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) { synchronized (getClassLoadingLock(name)) { Class<?> c = findLoadedClass(name); // 检查是否已加载 if (c == null) { try { if (parent != null) { c = parent.loadClass(name, false); // 委派父类 } else { c = findBootstrapClassOrNull(name); // 启动类加载器 } } catch (ClassNotFoundException e) {} if (c == null) { c = findClass(name); // 自行加载(如自定义类加载器) } } return c; } } ``` - **作用**: - 避免重复加载,确保类全局唯一。 - 保护核心类不被篡改(如自定义`java.lang.String`无效)[^2]。 #### 5. **双亲委派模型的破坏** - **第一次破坏**:JDK1.2之前已有自定义类加载器,为兼容性引入`findClass()`方法,将加载逻辑解耦到该方法中[^4]。 - **第二次破坏**:基础类需调用用户代码时(如JDBC的SPI机制),通过**线程上下文类加载器**实现反向委托。例如: ```java // JDBC DriverManager加载驱动示例 ServiceLoader<Driver> drivers = ServiceLoader.load(Driver.class); // 实际使用线程上下文类加载器加载SPI实现类[^3] ``` #### 6. **面试回答技巧** - **结合源码**:引用`ClassLoader.loadClass()`方法流程说明委派机制[^5]。 - **实际案例**:举例JNDI、JDBC如何通过线程上下文类加载器打破双亲委派。 - **扩展思考**:自定义类加载器的应用场景(如OSGi模块化、热部署)。
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