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classloader加载的双亲委托模式_html/css_WEB-ITnose

要深入了解classloader,首先就要知道classloader是用来干什么的,顾名思义,它就是用来加载class文件到jvm,以供程序使用 的。我们知道,java程序可以动态加载类定义,而这个动态加载的机制就是通过classloader来实现的,所以可想而知classloader的重 要性如何。
看到这里,可能有的朋友会想到一个问题,那就是既然classloader是用来加载类到jvm中的,那么classloader又是如何被加载呢?难道它不是java的类?
没有错,在这里确实有一个classloader不是用java语言所编写的,而是jvm实现的一部分,这个classloader就是 bootstrap classloader(启动类加载器),这个classloader在jvm运行的时候加载java核心的api以满足java程序最基本的需求,其中 就包括用户定义的classloader,这里所谓的用户定义是指通过java程序实现的classloader,一个是extclassloader, 这个classloader是用来加载java的扩展api的,也就是/lib/ext中的类,一个是appclassloader,这个 classloader是用来加载用户机器上classpath设置目录中的class的,通常在没有指定classloader的情况下,程序员自定义 的类就由该classloader进行加载。
当运行一个程序的时候,jvm启动,运行bootstrap classloader,该classloader加载java核心api(extclassloader和appclassloader也在此时被加 载),然后调用extclassloader加载扩展api,最后appclassloader加载classpath目录下定义的class,这就是一 个程序最基本的加载流程。
上面大概讲解了一下classloader的作用以及一个最基本的加载流程,接下来将讲解一下classloader加载的方式,这里就不得不讲一下classloader在这里使用了双亲委托模式进行类加载。
每一个自定义classloader都必须继承classloader这个抽象类,而每个classloader都会有一个parent classloader,我们可以看一下classloader这个抽象类中有一个getparent()方法,这个方法用来返回当前 classloader的parent,注意,这个parent不是指的被继承的类,而是在实例化该classloader时指定的一个 classloader,如果这个parent为null,那么就默认该classloader的parent是bootstrap classloader,这个parent有什么用呢?
我们可以考虑这样一种情况,假设我们自定义了一个clientdefclassloader,我们使用这个自定义的classloader加载 java.lang.string,那么这里string是否会被这个classloader加载呢?事实上java.lang.string这个类并不 是被这个clientdefclassloader加载,而是由bootstrap classloader进行加载,为什么会这样?实际上这就是双亲委托模式的原因,因为在任何一个自定义classloader加载一个类之前,它都会先 委托它的父亲classloader进行加载,只有当父亲classloader无法加载成功后,才会由自己加载,在上面这个例子里,因为 java.lang.string是属于java核心api的一个类,所以当使用clientdefclassloader加载它的时候,该 classloader会先委托它的父亲classloader进行加载,上面讲过,当classloader的parent为null 时,classloader的parent就是bootstrap classloader,所以在classloader的最顶层就是bootstrap classloader,因此最终委托到bootstrap classloader的时候,bootstrap classloader就会返回string的class。
我们来看一下classloader中的一段源代码:
protected synchronized class loadclass(string name, boolean resolve) throws classnotfoundexception{ // 首先检查该name指定的class是否有被加载 class c = findloadedclass(name); if (c == null) { try { if (parent != null) { //如果parent不为null,则调用parent的loadclass进行加载 c = parent.loadclass(name, false); }else{ //parent为null,则调用bootstrapclassloader进行加载 c = findbootstrapclass0(name); } }catch(classnotfoundexception e) { //如果仍然无法加载成功,则调用自身的findclass进行加载 c = findclass(name); } } if (resolve) { resolveclass(c); } return c; }
从上面一段代码中,我们可以看出一个类加载的大概过程与之前我所举的例子是一样的,而我们要实现一个自定义类的时候,只需要实现findclass方法即可。
为什么要使用这种双亲委托模式呢?
第一个原因就是因为这样可以避免重复加载,当父亲已经加载了该类的时候,就没有必要子classloader再加载一次。
第二个原因就是考虑到安全因素,我们试想一下,如果不使用这种委托模式,那我们就可以随时使用自定义的string来动态替代java核心api中定义类 型,这样会存在非常大的安全隐患,而双亲委托的方式,就可以避免这种情况,因为string已经在启动时被加载,所以用户自定义类是无法加载一个自定义的 classloader。
上面对classloader的加载机制进行了大概的介绍,接下来不得不在此讲解一下另外一个和classloader相关的类,那就是class类,每 个被classloader加载的class文件,最终都会以class类的实例被程序员引用,我们可以把class类当作是普通类的一个模板,jvm根 据这个模板生成对应的实例,最终被程序员所使用。
我们看到在class类中有个静态方法forname,这个方法和classloader中的loadclass方法的目的一样,都是用来加载class的,但是两者在作用上却有所区别。
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