Java面试要点84 - Java线程上下文类加载器

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一、引言

在Java应用程序中，类加载机制是核心特性之一。除了常见的双亲委派模型外，线程上下文类加载器(Thread Context ClassLoader)提供了一种特殊的类加载方式，它主要用于解决父类加载器无法访问子类加载器路径中的类的问题。

二、线程上下文类加载器基本概念

线程上下文类加载器是Java提供的一种特殊的类加载器，它打破了传统的双亲委派模型的约束。每个线程都有一个关联的上下文类加载器，如果没有特别指定，线程将继承其父线程的上下文类加载器。线程上下文类加载器的主要目的是为了解决Java应用程序中基础类调用用户代码的问题。

public class ClassLoaderBasics {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        // 获取当前线程的上下文类加载器
        ClassLoader contextClassLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
        
        System.out.println("当前线程上下文类加载器: " + contextClassLoader);
        System.out.println("系统类加载器: " + ClassLoader.getSystemClassLoader());
        System.out.println("扩展类加载器: " + ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent());
        System.out.println("引导类加载器: " + ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent().getParent());
        
        // 修改线程上下文类加载器
        Thread.currentThread().setContextClassLoader(new CustomClassLoader());
        System.out.println("修改后的上下文类加载器: " + 
            Thread.currentThread().getContextClassLoader());
    }
    
    static class CustomClassLoader extends ClassLoader {
   
        @Override
        public String toString() {
   
            return "CustomClassLoader";
        }
    }
}

三、线程上下文类加载器的工作原理

3.1 类加载器层次结构

线程上下文类加载器的工作原理涉及到Java的类加载器层次结构。

以下代码展示了如何查看和操作这种层次结构：

public class ClassLoaderHierarchyDemo {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        // 创建自定义类加载器
        ClassLoader customLoader = new ClassLoader() {
   
            @Override
            protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
   
                // 实现类加载逻辑
                return super.findClass(name);
            }
        };
        
        // 设置线程上下文类加载器
        Thread.currentThread().setContextClassLoader(customLoader);
        
        // 打印类加载器层次结构
        printClassLoaderHierarchy(Thread.currentThread().getContextClassLoader());
    }
    
    private static void printClassLoaderHierarchy(ClassLoader classLoader) {
   
        if (classLoader == null