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说下类加载器机制与双亲委派 ​

Java 的类加载器机制与双亲委派模型是 Java 虚拟机（JVM）加载类文件时采用的一种体系结构。它用于确保 Java 应用程序中类的单一性、安全性和加载顺序。

类加载器机制 ​

Java 的类加载器机制负责将类的字节码从各种来源（例如本地文件系统、网络等）加载到 JVM 中。主要的类加载器包括：

  1. Bootstrap ClassLoader：引导类加载器，负责加载核心 Java 库，由 JVM 自身实现（如 rt.jar）。
  2. Extension ClassLoader：扩展类加载器，加载扩展库，通常从 java.ext.dirs 系统属性指定的目录中加载。
  3. Application ClassLoader：系统类加载器，加载用户类路径（classpath）中定义的类。

双亲委派模型 ​

双亲委派模型是类加载机制的一种实现策略，确保类的唯一性和安全性。其工作流程如下：

  1. 当一个类加载器接收到类加载请求时，它首先将请求委派给它的父类加载器去加载。
  2. 只有当父加载器无法完成加载任务时，子加载器才会尝试自己去加载该类。

这种机制确保了 Java 核心类始终由 Bootstrap ClassLoader 加载，防止重复加载和安全漏洞。

代码示例 ​

以下是一个简单的示例，展示如何自定义类加载器并观察双亲委派模型的工作：

java
import java.io.*;  

public class CustomClassLoader extends ClassLoader {  

    private String classPath;  

    public CustomClassLoader(String classPath) {  
        this.classPath = classPath;  
    }  

    @Override  
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {  
        byte[] classData = loadClassData(name);  
        if (classData == null) {  
            throw new ClassNotFoundException();  
        } else {  
            return defineClass(name, classData, 0, classData.length);  
        }  
    }  

    private byte[] loadClassData(String className) {  
        String path = classPath + "/" + className.replace('.', '/') + ".class";  
        try (InputStream is = new FileInputStream(path); ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream()) {  
            int bufferSize = 1024;  
            byte[] buffer = new byte[bufferSize];  
            int length;  
            while ((length = is.read(buffer)) != -1) {  
                baos.write(buffer, 0, length);  
            }  
            return baos.toByteArray();  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
            return null;  
        }  
    }  

    public static void main(String[] args) {  
        try {  
            // 设定自定义类加载器的路径  
            String classPath = "/path/to/classes";  
            CustomClassLoader customClassLoader = new CustomClassLoader(classPath);  

            // 从自定义路径加载类  
            Class<?> loadedClass = customClassLoader.loadClass("MyClass");  
            System.out.println("Class " + loadedClass.getName() + " loaded by " + loadedClass.getClassLoader());  

        } catch (ClassNotFoundException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}

解释 ​

  • 自定义类加载器：CustomClassLoader 实现了从给定路径加载类的逻辑，通过重写 findClass 方法实现。
  • 双亲委派：当 loadClass 调用时，首先会尝试委托给父类加载器加载类。
  • 类路径加载：通过 loadClassData 方法实现从文件系统读取类数据。

总结 ​

  • 安全性：双亲委派模型帮助防止加载非法类或重复类，保证核心库的安全。
  • 扩展性：自定义类加载器允许开发者改变类加载行为（如从数据库、网络等加载类），在插件系统中非常有用。
  • 单一性：确保核心类由一个统一的类加载器进行加载，避免冲突和不一致。在大多数情况下，开发者不需要实现自己的类加载器，但了解它的机制对于深入理解 Java 执行环境是十分有益的。

更新: 2024-08-09 16:01:44
原文: https://www.yuque.com/tulingzhouyu/db22bv/hgkf3zbuut09l7ig

短视频 ​

没想到啊，现在还有人不知道 什么是双亲委派机制？哈喽， 大家好，我是 JJ，

双亲委派机制是 Java 类加载器的一种工作机制，用于保证 Java 类的安全性和一致性。

它基于一种层次结构的加载器体系，按照一定的规则从顶层到底层依次加载类，如果某个类需要被加载，

首先会委托给顶层的类加载器进行加载，如果顶层加载器无法加载，就会依次向下委托，直到找到能够加载该类的类加载器为止。

具体来说，就是当一个类加载器收到加载类的请求时，它会先检查是否已经加载了该类，如果没有就将请求委托给其父加载器。

父加载器接着会重复相同的过程，直到顶层的启动类加载器。

如果顶层的启动类加载器仍无法加载该类，那么会回溯到发起请求的类加载器，由该类加载器尝试加载。

双亲委派机制的好处在于可以确保 Java 类的唯一性和一致性，避免了同名类的冲突，同时也防止了恶意代码的加载。

比如说，Java 核心类库中的类都是由启动类加载器加载的，而自定义的类通常是由自定义的类加载器加载，这样就能够确保自定义的类不会覆盖核心类库中的类。

更新: 2024-06-06 22:34:09
原文: https://www.yuque.com/tulingzhouyu/db22bv/ugx1wuy09dufgn61