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這篇文章主要講解了“JVM的類加載器和雙親委派模式實例分析”,文中的講解內(nèi)容簡單清晰,易于學(xué)習(xí)與理解,下面請大家跟著小編的思路慢慢深入,一起來研究和學(xué)習(xí)“JVM的類加載器和雙親委派模式實例分析”吧!
Java虛擬機設(shè)計團隊有意把類加載階段中的“通過一個類的全限定名來獲取描述該類的二進制字節(jié)流”這個動作放到Java虛擬機外部去實現(xiàn),以便讓應(yīng)用程序自己決定如何去獲取所需的類。實現(xiàn)這個動作的代碼被稱為“類加載器”(ClassLoader)。
對于任意一個類,都必須由加載它的類加載器和這個類本身一起共同確立其在Java虛擬機中的唯一性,每一個類加載器,都擁有一個獨立的類名稱空間。這句話可以表達得更通俗一些:比較兩個類是否“相等”,只有在這兩個類是由同一個類加載器加載的前提下才有意義,否則,即使這兩個類來源于同一個Class文件,被同一個Java虛擬機加載,只要加載它們的類加載器不同,那這兩個類就必定不相等。
名稱 | 加載的類 | 說明 |
---|---|---|
Bootstrap ClassLoader(啟動類加載器) | JAVA_HOME/jre/lib | 無法直接訪問 |
Extension ClassLoader(拓展類加載器) | JAVA_HOME/jre/lib/ext | 上級為Bootstrap,顯示為null |
Application ClassLoader(應(yīng)用程序類加載器) | classpath | 上級為Extension |
自定義類加載器 | 自定義 | 上級為Application |
可通過在控制臺輸入指令,使得類被啟動類加器加載,它是用C++寫的,看不到源碼;其他類加載器是用Java寫的,說白了就是一些Java類,比如擴展類加載器、應(yīng)用類加載器。
//查詢所有被啟動類加載器加載的類 URL[] urls = sun.misc.Launcher.getBootstrapClassPath().getURLs(); for (URL url : urls) { System.out.println(url); }
//查詢到的結(jié)果 file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/resources.jar file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/rt.jar file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/sunrsasign.jar file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/jsse.jar file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/jce.jar file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/charsets.jar file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/jfr.jar file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/classes
由上可以看出啟動類加載的都是jre和jre/lib目錄下的核心庫,具體路徑要看你的jre安裝在哪里。
如果classpath和JAVA_HOME/jre/lib/ext 下有同名類,加載時會使用拓展類加載器加載。當(dāng)應(yīng)用程序類加載器發(fā)現(xiàn)拓展類加載器已將該同名類加載過了,則不會再次加載
URL[] urls = ((URLClassLoader) ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent()).getURLs(); for (URL url : urls) { System.out.println(url); }
file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/ext/access-bridge-64.jar file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/ext/cldrdata.jar file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/ext/dnsns.jar file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/ext/dns_sd.jar file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/ext/jaccess.jar file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/ext/jfxrt.jar file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/ext/localedata.jar file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/ext/nashorn.jar file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/ext/sunec.jar file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/ext/sunjce_provider.jar file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/ext/sunmscapi.jar file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/ext/sunpkcs11.jar file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_131/lib/ext/zipfs.jar
這些類庫具體是什么不重要,只需要知道不同的類庫可能是被不同的類加載器加載的。
URL[] urls = ((URLClassLoader) ClassLoader.getSystemClassLoader()).getURLs(); for (URL url : urls) { System.out.println(url); }
file:/{項目工程目錄}/bin/
這是當(dāng)前java工程的bin目錄,也就是我們自己的Java代碼編譯成的class文件所在。
雙親委派模式,調(diào)用類加載器ClassLoader 的 loadClass 方法時,查找類的規(guī)則。
loadClass源碼
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException { synchronized (getClassLoadingLock(name)) { // 首先查找該類是否已經(jīng)被該類加載器加載過了 Class<?> c = findLoadedClass(name); //如果沒有被加載過 if (c == null) { long t0 = System.nanoTime(); try { //看是否被它的上級加載器加載過了 Extension的上級是Bootstarp,但它顯示為null if (parent != null) { c = parent.loadClass(name, false); } else { //看是否被啟動類加載器加載過 c = findBootstrapClassOrNull(name); } } catch (ClassNotFoundException e) { // ClassNotFoundException thrown if class not found // from the non-null parent class loader //捕獲異常,但不做任何處理 } if (c == null) { //如果還是沒有找到,先讓拓展類加載器調(diào)用findClass方法去找到該類,如果還是沒找到,就拋出異常 //然后讓應(yīng)用類加載器去找classpath下找該類 long t1 = System.nanoTime(); c = findClass(name); // 記錄時間 sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0); sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1); sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment(); } } if (resolve) { resolveClass(c); } return c; } }
有一個描述類加載器加載類過程的術(shù)語:雙親委派模型。然而這是一個很有誤導(dǎo)性的術(shù)語,它應(yīng)該叫做單親委派模型(Parent-Delegation Model)。但是沒有辦法,大家都已經(jīng)這樣叫了。所謂雙親委派,這個親就是指ClassLoader
里的全局變量parent
,也就是父加載器。
雙親委派的具體過程如下:
當(dāng)一個類加載器接收到類加載任務(wù)時,先查緩存里有沒有,如果沒有,將任務(wù)委托給它的父加載器去執(zhí)行。
父加載器也做同樣的事情,一層一層往上委托,直到最頂層的啟動類加載器為止。
如果啟動類加載器沒有找到所需加載的類,便將此加載任務(wù)退回給下一級類加載器去執(zhí)行,而下一級的類加載器也做同樣的事情。
如果最底層類加載器仍然沒有找到所需要的class文件,則拋出異常。
所以是一條線傳上再傳下,并沒有什么“雙親”。
為什么要雙親委派?
答:確保類的全局唯一性。
如果你自己寫的一個類與核心類庫中的類重名,會發(fā)現(xiàn)這個類可以被正常編譯,但永遠無法被加載運行。因為你寫的這個類不會被應(yīng)用類加載器加載,而是被委托到頂層,被啟動類加載器在核心類庫中找到了。如果沒有雙親委托機制來確保類的全局唯一性,誰都可以編寫一個java.lang.Object類放在classpath下,那應(yīng)用程序就亂套了。
從安全的角度講,通過雙親委托機制,Java虛擬機總是先從最可信的Java核心API查找類型,可以防止不可信的類假扮被信任的類對系統(tǒng)造成危害。
如果我們自己去實現(xiàn)一個類加載器,基本上就是繼承ClassLoader之后重寫findClass方法,且在此方法的最后調(diào)包defineClass。
想加載非 classpath 隨意路徑中的類文件
通過接口來使用實現(xiàn),希望解耦時,常用在框架設(shè)計
這些類希望予以隔離,不同應(yīng)用的同名類都可以加載,不沖突,常見于 tomcat 容器
繼承ClassLoader父類
要遵從雙親委派機制,重寫 ?ndClass 方法
不是重寫loadClass方法,否則不會走雙親委派機制
讀取類文件的字節(jié)碼
調(diào)用父類的 de?neClass 方法來加載類
使用者調(diào)用該類加載器的 loadClass 方法
protected Class<?> findClass(final String name) throws ClassNotFoundException { // 1、安全檢查 // 2、根據(jù)絕對路徑把硬盤上class文件讀入內(nèi)存 byte[] raw = getBytes(name); // 3、將二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成class對象 return defineClass(raw); }
感謝各位的閱讀,以上就是“JVM的類加載器和雙親委派模式實例分析”的內(nèi)容了,經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后,相信大家對JVM的類加載器和雙親委派模式實例分析這一問題有了更深刻的體會,具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云,小編將為大家推送更多相關(guān)知識點的文章,歡迎關(guān)注!
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