Java类加载器:坑爹是我的特色
来源 | 程序猿阿星(ID:cxyax1993)
什么是类加载器
我们平时写了那么多的Java
代码,却不知Java
类的加载过程,岂不是很尴尬,为了打破尴尬,阿星得从Java
类说起。
我们编写的Java
类也就是.java
文件,通过Java
编译器编译成.class
文件,.class
文件中保存着Java
代码转换后的虚拟机指令。
当程序使用某个Java
类时,JVM
虚拟机会加载它的.class
文件到虚拟机的内存中,负责加载工作的就是类加载器。
类加载过程
其实类加载器和日常生活中坐地铁过安检是一样的道理,不信你看下面的图
安检要经过一系列的检查过程,目的是让进入地铁站的人群符合乘坐标准,比如你不能感冒,不能带威胁人生安全的物品等。
同样类加载也要经过一系列检查过程,这个过程称为类加载过程。
类加载过程分为加载、验证、准备、解析、初始化,下图是对类加载过程简单的介绍。
类加载过程不是本文的重点,如果对这块有兴趣深入研究的伙伴可以去自行百度或google。
下面要说说本文的重点,双亲委派模式
实力坑爹
双亲委派机制有点像实力坑爹,出了什么事情都让爹去擦屁股,爹解决不了,自己才承担。
JVM
虚拟机提供了3
种类加载器,它们分别是启动类加载器(Bootstrap
)、扩展类加载器(Extension
)、系统类加载器(System
)。
每个类加载器都有明确的加载范围:
启动类加载器(
Bootstrap
):加载<JAVA_HOME>/lib
路径下的核心类库扩展类加载器(
Extension
):加载<JAVA_HOME>/lib/ext
l路径下的系统类加载器(
System
):加载系统类路径classpath
,也就是我们经常用到的classpath
路径,一般情况该类加载器是程序中默认的类加载器
双亲委派模式的原理也十分简单,类加载器收到类加载请求,会委托给父类加载器去执行,父类加载器还存在其父类加载器,则进一步向上委托,依次递归,直到顶层类加载器,如果顶层类加载器加载到该类,就成功返回class
对象,否则委托给下级类加载器去执行,依次递归(此处的父子关系并非通常所说的继承关系,而是采用组合关系来实现)。
用大白话来说就是,每个儿子都很懒,有事就丢给爹去干,直到爹说这件事我也干不了,儿子自己再想办法完成。
双亲委派模式是为了避免重复加载和核心类篡改。
特殊需求
在日常开发中,我们可能会有特殊的业务需求,可能就需要使用到自定义类加载器,该加载器的上级一定是系统类加载器。
你们想要的特殊需求
资源隔离 web
容器可能需要部署两个应用程序,不同的应用程序可能会依赖同一个第三方类库的不同版本,因此要保证每个应用程序的类库都是独立的,相互隔离web
容器有自己依赖的类库,不能与应用程序的类库混淆,基于安全考虑,应该让容器的类库和程序的类库隔离加密保护 公司的一些核心类库,可能会把字节码加密,这样加载类的时候就必须对字节码进行解密 其他来源加载类 字节码是放在数据库、硬盘其他路径、甚至是在云端 类重新加载 JVM
中类对象的唯一性:类加载器实例+完整类名程序运行中,类内容发生变化,创建自定义加载器实例重新加载类,达到的热部署效果。
这里大家有个概念,理解下就够了,想深入探索就需要涉及源码分析,如果大伙有兴趣,评论区留言,阿星后续单独补一篇源码分析~
强大的父亲
有些爹的实力恐怖如斯,为了啥事都能帮后代处理好,直接破坏双亲委派模式,深受孩儿们的喜爱。
Java
应用中存在着很多服务提供者接口(Service Provider Interface,SPI
),这些接口允许第三方为它们提供实现,如常见的SPI
有JDBC、JNDI
等,这些SPI
的接口属于Java
核心库,一般存在rt.jar
包中,由启动类加载器(Bootstrap
)加载,而SPI
的第三方实现代码则是作为Java
应用所依赖的jar
包被存放在classpath
路径下。
由于SPI
接口中的代码需要加载第三方实现类并调用其相关函数,但SPI
的核心接口类是由启动类加载器(Bootstrap
)加载的,Bootstrap
加载器无法直接加载SPI
的实现类。
在这种情况下,我们就需要一种特殊的类加载器来加载第三方的类库,它就是线程上下文类加载器,线程的上下文类加载器默认设置的就是系统类加载器(System
)。
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