双亲委派机制总结

        回顾了一下双亲委派机制,在这记录记录,下一篇会基于打破双亲委派机制来更新

1.  类加载:

多个java文件经过编译打包后生成可运行jar包,最后启动程序。首先需要通过类加载器把主类加载到JVM。主类在运行过程中如果使用到其他类,会逐步加载这些类。(jar包里的类不是一次性全部加载的,是使用到时才加载的)

 

类加载到使用过程步骤:

加载 >> 验证 >> 准备 >> 解析 >> 初始化 >> 使用 >> 卸载

 

   加载:在硬盘上查找并通过IO读入字节码文件,使用到类时才会加载;

   验证:校验字节码文件的正确性;

   准备:给类的静态变量分配内存,并赋予默认值;

   解析:将符号引用替换为直接引用,会把一些静态方法替换为指向数据所存内存的指针或句柄等(直接引用),这是静态链接过程;动态链接是在程序运行期间完成的将符号引用替换为直接引用。

   初始化:对类的静态变量初始化为指定的值,执行静态代码块。

 

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2.类加载器和双亲委派机制

  类加载器包括有:启动类加载器,扩展类加载器,应用类加载器,自定义类加载器

主要是:

  启动类加载器(bootstrap class loader):基于C++实现,负责加载支撑JVM运行的位于JRE的lib目录下的核心类库,比如rt.jar等;

  扩展类加载器(ExtClassLoader):负责加载支撑JVM运行的位于JRE的lib目录下的ext扩展目录中的JAR类包

  应用类加载器(AppClassLoader):负责加载ClassPath路径下的类包,主要就是加载你自己写的那些类

自定义加载器:负责加载用户自定义路径下的类包

 

自定义一个类加载器:

     自定义类加载器需要继承java.lang.ClassLoader 类,这个类有两个核心方法,一个是loadClass(String,boolean),实现了双亲委派机制,大概逻辑为:

 

1. 首先,检查一下指定名称的类是否已经加载过,如果加载过了,就不需要再加载,直接返回。

2. 如果此类没有加载过,那么,再判断一下是否有父加载器;如果有父加载器,则由父加载器加载(即调用parent.loadClass(name, false);).或者是调用bootstrap类加载器来加载。

3. 如果父加载器及bootstrap类加载器都没有找到指定的类,那么调用当前类加载器的findClass方法来完成类加载。

 

还有一个方法是findClass,默认实现是抛出异常,所以自定义类加载器主要是重写findClass()方法。

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双亲委派机制:

 

JVM类加载器有亲子层级结构:

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双亲委派机制说简单点就是,先找父亲加载,不行再由儿子自己加载。

我在自己实验过程中发现,当我删除classpath下编译的类时,通过自定义类加载器加载我指定路径的类文件,打印出为我自己的类加载器加载;当我将classpath下的该类复原时,再次打印类加载器时,返回的则是应用类加载器了,说明双亲委派机制的加载层级关系。

 

为什么设计双亲委派机制呢?

  1. 沙箱安全机制:自己编写的String类不会被加载,可以防止核心API库被随意篡改;
  2. 避免类的重复加载:当父类已经加载了该类时,就没有必要子类加载器再次加载一次,保证被加载类的唯一性。

 

打破双亲委派机制:

 

  例如tomcat:在webapp下存在多个项目时,所加载的是单独隔离的,每个webappClassLoader加载自己的目录下的class文件,不会传递给父类加载器,打破了双

亲委派机制。

 

tomcat的几个主要类加载器:

commonLoader:Tomcat最基本的类加载器,加载路径中的class可以被Tomcat容器本身以及各个Webapp访问;

catalinaLoader:Tomcat容器私有的类加载器,加载路径中的class对于Webapp不可见;

sharedLoader:各个Webapp共享的类加载器,加载路径中的class对于所有Webapp可见,但是对于Tomcat容器不可见;

WebappClassLoader:各个Webapp私有的类加载器,加载路径中的class只对当前Webapp可见;

 

实现打破双亲委派机制,在原来重写findClass基础上,对于加载类loadClass方法进行重写,取出双亲委派部分。

 

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