双亲委派机制

双亲委派机制

0 导读

类加载器 ClassLoader

作用

具体作用就是将class文件加载到jvm虚拟机中去，程序就可以正确运行了。但是，jvm启动的时候，并不会一次性加载所有的class文件，而是根据需要去动态加载。想想也是的，一次性加载那么多jar包那么多class，那内存不崩溃。

类加载流程

Java语言系统自带有三个类加载器:

• Bootstrap ClassLoader 最顶层的加载类，主要加载核心类库，%JRE_HOME%\lib下的rt.jar、resources.jar、charsets.jar和class等。另外需要注意的是可以通过启动jvm时指定-Xbootclasspath和路径来改变Bootstrap ClassLoader的加载目录。比如java -Xbootclasspath/a:path被指定的文件追加到默认的bootstrap路径中。我们可以打开我的电脑，在上面的目录下查看，看看这些jar包是不是存在于这个目录。
• Extention ClassLoader 扩展的类加载器，加载目录%JRE_HOME%\lib\ext目录下的jar包和class文件。还可以加载-D java.ext.dirs选项指定的目录。
• Appclass Loader也称为SystemAppClass 加载当前应用的classpath的所有类。

1 工作原理

（1）如果一个类加载器收到了类加载请求，它并不会自己先加载，而是把这个请求委托给父类的加载器去执行

（2）如果父类加载器还存在其父类加载器，则进一步向上委托，依次递归，请求最终将到达顶层的引导类加载器；

（3）如果父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回，倘若父类加载器无法完成加载任务，子加载器才会尝试自己去加载，这就是双亲委派机制

（4）父类加载器一层一层往下分配任务，如果子类加载器能加载，则加载此类，如果将加载任务分配至系统类加载器也无法加载此类，则抛出异常

2 优势

• 避免类的重复加载
• 保护程序安全，防止核心API被随意篡改
  • 自定义类：java.lang.String (没用)
  • 自定义类：java.lang.ShkStart（报错：阻止创建 java.lang开头的类）

3 代码示例

3.1 示例1

我自己建立一个 java.lang.String 类，写上 static 代码块

package java.lang;

public class String {
    static{
        System.out.println("我是自定义的String类的静态代码块");
    }
}

在另外的程序中加载 String 类，看看加载的 String 类是 JDK 自带的 String 类，还是我们自己编写的 String 类

public class StringTest {

    public static void main(String[] args) {
        java.lang.String str = new java.lang.String();
        System.out.println("hello");

        StringTest test = new StringTest();
        System.out.println(test.getClass().getClassLoader());
    }
}
// 输出
//hello
//sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2

程序并没有输出我们静态代码块中的内容，可见仍然加载的是 JDK 自带的 String 类

为什么呢?

由于我们定义的String类本应用系统类加载器，但它并不会自己先加载，而是把这个请求委托给父类的加载器去执行，到了扩展类加载器发现String类不归自己管，再委托给父类加载器（引导类加载器），这时发现是java.lang包，这事就归引导类加载器管，所以加载的是 JDK 自带的 String 类。

3.2 示例 2

在我们自己的 String 类中整个 main() 方法

package java.lang;

/**
 * @author: Zhiyu Huang
 * @create: 2021-03-07 16:07
 * @Description:
 */
public class String {
    static{
        System.out.println("我是自定义的String类的静态代码块");
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = new String();
    }
}

由于双亲委派机制找到的是 JDK 自带的 String 类，但在引导类加载器的核心类库API里的 String 类中并没有 main() 方法。

3.3 示例3

在 java.lang 包下整个 ShkStart 类 (自定义类名)

package java.testarea;

/**
 * @author: Zhiyu Huang
 * @create: 2021-03-07 16:22
 * @Description:
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        
    }
}

出于保护机制，java.lang 包下不允许我们自定义类

4 源码

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
        throws ClassNotFoundException
{
    synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
        // First, check if the class has already been loaded
        // 检查是否已经被加载了
        Class<?> c = findLoadedClass(name);
        if (c == null) {
            long t0 = System.nanoTime();
            try {
                if (parent != null) {
                // 调用父类加载器进行加载
                    c = parent.loadClass(name, false);
                } else {
                    c = findBootstrapClassOrNull(name);
                }
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                // ClassNotFoundException thrown if class not found
                // from the non-null parent class loader
            }

            if (c == null) {
                // If still not found, then invoke findClass in order
                // to find the class.
                long t1 = System.nanoTime();
                c = findClass(name);

                // this is the defining class loader; record the stats
                sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
                sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
                sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
            }
        }
        if (resolve) {
            resolveClass(c);
        }
        return c;
    }
}