一、双亲(父亲)委派机制
java中存在3种类型的类加载器:引导类加载器,扩展类加载器和系统类加载器。三者是的关系是:引导类加载器是扩展类加载器的父类,扩展类加载器是系统类加载器的父类。
-
引导类加载器(BootStrap)
主要负责加载jvm自身所需要的类,该加载器由C++实现,加载的是<JAVA_HOME>/lib
下的class文件,或-Xbootclasspath
参数指定的路径下的jar包加载到内存中,注意必由于虚拟机是按照文件名识别加载jar包的,如rt.jar,如果文件名不被虚拟机识别,即使把jar包丢到lib目录下也是没有作用的(出于安全考虑,Bootstrap启动类加载器只加载包名为java、javax、sun等开头的类)。 -
拓展类加载器(Extension)
扩展类加载器是指Sun公司(已被Oracle收购)实现的sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
类,由Java语言实现的,是Launcher的静态内部类,它负责加载<JAVA_HOME>/lib/ext
目录下或者由系统变量-Djava.ext.dir
指定位路径中的类库,开发者可以直接使用标准扩展类加载器。
java源码 在sun.misc.Launcher
private static File[] getExtDirs() {
String var0 = System.getProperty("java.ext.dirs");
File[] var1;
if (var0 != null) {
StringTokenizer var2 = new StringTokenizer(var0, File.pathSeparator);
int var3 = var2.countTokens();
var1 = new File[var3];
for(int var4 = 0; var4 < var3; ++var4) {
var1[var4] = new File(var2.nextToken());
}
} else {
var1 = new File[0];
}
return var1;
}
-
系统类加载器
也称应用程序加载器是指 Sun公司实现的sun.misc.Launcher$AppClassLoader
。它负责加载系统类路径java -classpath
或-D java.class.path
指定路径下的类库,也就是我们经常用到的classpath路径,开发者可以直接使用系统类加载器,一般情况下该类加载是程序中默认的类加载器,通过ClassLoade.getSystemClassLoader()
方法可以获取到该类加载器。
static class AppClassLoader extends URLClassLoader {
final URLClassPath ucp = SharedSecrets.getJavaNetAccess().getURLClassPath(this);
public static ClassLoader getAppClassLoader(final ClassLoader var0) throws IOException {
final String var1 = System.getProperty("java.class.path");
final File[] var2 = var1 == null ? new File[0] : Launcher.getClassPath(var1);
return (ClassLoader)AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Launcher.AppClassLoader>() {
public Launcher.AppClassLoader run() {
URL[] var1x = var1 == null ? new URL[0] : Launcher.pathToURLs(var2);
return new Launcher.AppClassLoader(var1x, var0);
}
});
}
...
在Java的日常应用程序开发中,类的加载几乎是由上述3种类加载器相互配合执行的,在必要时,我们还可以自定义类加载器,需要注意的是,Java虚拟机对class文件采用的是按需加载的方式,也就是说当需要使用该类时才会将它的class文件加载到内存生成class对象,而且加载某个类的class文件时,Java虚拟机采用的是双亲委派模式即把请求交由父类处理,它一种任务委派模式,下面我们进一步了解它。
二、目的
- 首先明确一点:jvm如何认定两个对象同属于一个类型,必须同时满足下面两个条件:
- 都是用同名的类完成实例化的。
- 两个实例各自对应的同名的类的加载器必须是同一个。比如两个相同名字的类,一个是用系统加载器加载的,一个扩展类加载器加载的,两个类生成的对象将被jvm认定为不同类型的对象。
- 所以,为了系统类的安全,类似“ java.lang.Object”这种核心类,jvm需要保证他们生成的对象都会被认定为同一种类型。即“通过代理模式,对于 Java 核心库的类的加载工作由引导类加载器来统一完成,保证了 Java 应用所使用的都是同一个版本的 Java 核心库的类,是互相兼容的”。
面试题:
能不能自己写个类叫java.lang.System?
答案:通常不可以,但可以采取另类方法达到这个需求。
解释:为了不让我们写System类,类加载采用委托机制,这样可以保证爸爸们优先,爸爸们能找到的类,儿子就没有机会加载。而System类是Bootstrap加载器加载的,就算自己重写,也总是使用Java系统提供的System,自己写的System类根本没有机会得到加载。
但是,我们可以自己定义一个类加载器来达到这个目的,为了避免双亲委托机制,这个类加载器也必须是特殊的。由于系统自带的三个类加载器都加载特定目录下的类,如果我们自己的类加载器加载一个特殊的目录,那么系统的加载器就无法加载,也就是最终还是由我们自己的加载器加载。