• 双亲委派模型


    1. 从Java虚拟机的角度来说,只存在两种不同类加载器:一种是启动类加载器(Bootstrap ClassLoader),这个类加载器使用C++语言实现(只限HotSpot),是虚拟机自身的一部分;另一种就是所有其他的类加载器,这些类加载器都由Java语言实现,独立于虚拟机外部,并且全都继承自抽象类java.lang.ClassLoader。

    2.从Java开发人员的角度来看,类加载还可以划分的更细致一些,绝大部分Java程序员都会使用以下3种系统提供的类加载器:

      启动类加载器(Bootstrap ClassLoader):这个类加载器复杂将存放在 JAVA_HOME/lib 目录中的,或者被-Xbootclasspath 参数所指定的路径种的,并且是虚拟机识别的(仅按照文件名识别,如rt.jar,名字不符合的类库即使放在lib目录下也不会重载)。
      扩展类加载器(Extension ClassLoader):这个类加载器由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现,它负责夹杂JAVA_HOME/lib/ext 目录下的,或者被java.ext.dirs 系统变量所指定的路径种的所有类库。开发者可以直接使用扩展类加载器。
      应用程序类加载器(Application ClassLoader):这个类加载器由sun.misc.Launcher$AppClassLoader 实现。由于这个类加载器是ClassLoader 种的getSystemClassLoader方法的返回值,所以也成为系统类加载器。它负责加载用户类路径(ClassPath)上所指定的类库。开发者可以直接使用这个类加载器,如果应用中没有定义过自己的类加载器,一般情况下这个就是程序中默认的类加载器。

    3.类加载器关系如下图:
     

    图中各个类加载器之间的关系成为 类加载器的双亲委派模型(Parents Dlegation Mode)。双亲委派模型要求除了顶层的启动类加载器之外,其余的类加载器都应当由自己的父类加载器加载,这里类加载器之间的父子关系一般不会以继承的关系来实现,而是都使用组合关系来复用父加载器的代码。

    类加载器的双亲委派模型在JDK1.2 期间被引入并被广泛应用于之后的所有Java程序中,但他并不是个强制性的约束模型,而是Java设计者推荐给开发者的一种类加载器实现方式。

    4.双亲委派模型的工作过程是:如果一个类加载器收到了类加载的请求,他首先不会自己去尝试加载这个类,而是把这个请求委派父类加载器去完成。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,只有当父加载器反馈自己无法完成这个请求(他的搜索范围中没有找到所需的类)时,子加载器才会尝试自己去加载。
     

    5.双亲委派模型好处

    如果没有使用双亲委派模型,由各个类加载器自行加载的话,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,那系统将会出现多个不同的Object类, Java类型体系中最基础的行为就无法保证。应用程序也将会变得一片混乱。

    6.双亲委派模型实现

    7. 破坏双亲委任模型

    双亲委任模型不是一个强制性的约束模型,而是一个建议型的类加载器实现方式。在Java的世界中大部分的类加载器都遵循者模型,但也有例外,到目前为止,双亲委派模型有过3次大规模的“被破坏”的情况。
    第一次:在双亲委派模型出现之前—–即JDK1.2发布之前。
    第二次:是这个模型自身的缺陷导致的。我们说,双亲委派模型很好的解决了各个类加载器的基础类的统一问题(越基础的类由越上层的加载器进行加载),基础类之所以称为“基础”,是因为它们总是作为被用户代码调用的API, 但没有绝对,如果基础类调用会用户的代码怎么办呢?

    这不是没有可能的。一个典型的例子就是JNDI服务,JNDI现在已经是Java的标准服务,它的代码由启动类加载器去加载(在JDK1.3时就放进去的rt.jar),但它需要调用由独立厂商实现并部署在应用程序的ClassPath下的JNDI接口提供者(SPI, Service Provider Interface)的代码,但启动类加载器不可能“认识“这些代码啊。因为这些类不在rt.jar中,但是启动类加载器又需要加载。怎么办呢?

    为了解决这个问题,Java设计团队只好引入了一个不太优雅的设计:线程上下文类加载器(Thread Context ClassLoader)。这个类加载器可以通过java.lang.Thread类的setContextClassLoader方法进行设置。如果创建线程时还未设置,它将会从父线程中继承一个,如果在应用程序的全局范围内都没有设置过多的话,那这个类加载器默认就是应用程序类加载器

     有了线程上下文加载器,JNDI服务使用这个线程上下文加载器去加载所需要的SPI代码,也就是父类加载器请求子类加载器去完成类加载的动作,这种行为实际上就是打通了双亲委派模型的层次结构来逆向使用类加载器,实际上已经违背了双亲委派模型的一般性原则。但这无可奈何,Java中所有涉及SPI的加载动作基本胜都采用这种方式。例如JNDI,JDBC,JCE,JAXB,JBI等。

    第三次:为了实现热插拔,热部署,模块化,意思是添加一个功能或减去一个功能不用重启,只需要把这模块连同类加载器一起换掉就实现了代码的热替换。
     

    参考: 《深入理解Java虚拟机》, https://blog.csdn.net/qq_38182963/article/details/78660779

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