一、雙親(父親)委派機(jī)制

java中存在3種類型的類加載器：引導(dǎo)類加載器，擴(kuò)展類加載器和系統(tǒng)類加載器。三者是的關(guān)系是：引導(dǎo)類加載器是擴(kuò)展類加載器的父類，擴(kuò)展類加載器是系統(tǒng)類加載器的父類。

• 引導(dǎo)類加載器(BootStrap)
  主要負(fù)責(zé)加載jvm自身所需要的類，該加載器由C++實(shí)現(xiàn)，加載的是<JAVA_HOME>/lib下的class文件，或-Xbootclasspath參數(shù)指定的路徑下的jar包加載到內(nèi)存中，注意必由于虛擬機(jī)是按照文件名識(shí)別加載jar包的，如rt.jar，如果文件名不被虛擬機(jī)識(shí)別，即使把jar包丟到lib目錄下也是沒(méi)有作用的(出于安全考慮，Bootstrap啟動(dòng)類加載器只加載包名為java、javax、sun等開(kāi)頭的類)。
• 拓展類加載器(Extension)
  擴(kuò)展類加載器是指Sun公司(已被Oracle收購(gòu))實(shí)現(xiàn)的sun.misc.Launcher$ExtClassLoader類，由Java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的，是Launcher的靜態(tài)內(nèi)部類，它負(fù)責(zé)加載<JAVA_HOME>/lib/ext目錄下或者由系統(tǒng)變量-Djava.ext.dir指定位路徑中的類庫(kù)，開(kāi)發(fā)者可以直接使用標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展類加載器。

java源碼 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;}

• 系統(tǒng)類加載器
  也稱應(yīng)用程序加載器是指 Sun公司實(shí)現(xiàn)的sun.misc.Launcher$AppClassLoader。它負(fù)責(zé)加載系統(tǒng)類路徑j(luò)ava -classpath或-D java.class.path指定路徑下的類庫(kù)，也就是我們經(jīng)常用到的classpath路徑，開(kāi)發(fā)者可以直接使用系統(tǒng)類加載器，一般情況下該類加載是程序中默認(rèn)的類加載器，通過(guò)ClassLoade.getSystemClassLoader()方法可以獲取到該類加載器。

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的日常應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)中，類的加載幾乎是由上述3種類加載器相互配合執(zhí)行的，在必要時(shí)，我們還可以自定義類加載器，需要注意的是，Java虛擬機(jī)對(duì)class文件采用的是按需加載的方式，也就是說(shuō)當(dāng)需要使用該類時(shí)才會(huì)將它的class文件加載到內(nèi)存生成class對(duì)象，而且加載某個(gè)類的class文件時(shí)，Java虛擬機(jī)采用的是雙親委派模式即把請(qǐng)求交由父類處理，它一種任務(wù)委派模式，下面我們進(jìn)一步了解它。

二、目的

首先明確一點(diǎn)：jvm如何認(rèn)定兩個(gè)對(duì)象同屬于一個(gè)類型，必須同時(shí)滿足下面兩個(gè)條件：

• 都是用同名的類完成實(shí)例化的。
• 兩個(gè)實(shí)例各自對(duì)應(yīng)的同名的類的加載器必須是同一個(gè)。比如兩個(gè)相同名字的類，一個(gè)是用系統(tǒng)加載器加載的，一個(gè)擴(kuò)展類加載器加載的，兩個(gè)類生成的對(duì)象將被jvm認(rèn)定為不同類型的對(duì)象。

所以，為了系統(tǒng)類的安全，類似“ java.lang.Object”這種核心類，jvm需要保證他們生成的對(duì)象都會(huì)被認(rèn)定為同一種類型。即“通過(guò)代理模式，對(duì)于 Java 核心庫(kù)的類的加載工作由引導(dǎo)類加載器來(lái)統(tǒng)一完成，保證了 Java 應(yīng)用所使用的都是同一個(gè)版本的 Java 核心庫(kù)的類，是互相兼容的”。

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面試題：
能不能自己寫個(gè)類叫java.lang.System？

答案：通常不可以，但可以采取另類方法達(dá)到這個(gè)需求。

解釋：為了不讓我們寫System類，類加載采用委托機(jī)制，這樣可以保證爸爸們優(yōu)先，爸爸們能找到的類，兒子就沒(méi)有機(jī)會(huì)加載。而System類是Bootstrap加載器加載的，就算自己重寫，也總是使用Java系統(tǒng)提供的System，自己寫的System類根本沒(méi)有機(jī)會(huì)得到加載。
但是，我們可以自己定義一個(gè)類加載器來(lái)達(dá)到這個(gè)目的，為了避免雙親委托機(jī)制，這個(gè)類加載器也必須是特殊的。由于系統(tǒng)自帶的三個(gè)類加載器都加載特定目錄下的類，如果我們自己的類加載器加載一個(gè)特殊的目錄，那么系統(tǒng)的加載器就無(wú)法加載，也就是最終還是由我們自己的加載器加載。

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什么是雙親委派機(jī)制

當(dāng)某個(gè)類加載器需要加載某個(gè).class文件時(shí)，它首先把這個(gè)任務(wù)委托給他的上級(jí)類加載器，遞歸這個(gè)操作，如果上級(jí)的類加載器沒(méi)有加載，自己才會(huì)去加載這個(gè)類。

類加載器的類別

BootstrapClassLoader（啟動(dòng)類加載器）

c++編寫，加載java核心庫(kù) java.*,構(gòu)造ExtClassLoader和AppClassLoader。由于引導(dǎo)類加載器涉及到虛擬機(jī)本地實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，開(kāi)發(fā)者無(wú)法直接獲取到啟動(dòng)類加載器的引用，所以不允許直接通過(guò)引用進(jìn)行操作

ExtClassLoader （標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展類加載器）

java編寫，加載擴(kuò)展庫(kù)，如classpath中的jre ，javax.*或者
java.ext.dir 指定位置中的類，開(kāi)發(fā)者可以直接使用標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展類加載器。

AppClassLoader（系統(tǒng)類加載器）

java編寫，加載程序所在的目錄，如user.dir所在的位置的class

CustomClassLoader（用戶自定義類加載器）

java編寫,用戶自定義的類加載器,可加載指定路徑的class文件

源碼分析

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protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)throws ClassNotFoundException{synchronized (getClassLoadingLock(name)) {// 首先檢查這個(gè)classsh是否已經(jīng)加載過(guò)了Class<?> c = findLoadedClass(name);if (c == null) {long t0 = System.nanoTime();try {// c==null表示沒(méi)有加載，如果有父類的加載器則讓父類加載器加載if (parent != null) {c = parent.loadClass(name, false);} else {//如果父類的加載器為空 則說(shuō)明遞歸到bootStrapClassloader了//bootStrapClassloader比較特殊無(wú)法通過(guò)get獲取c = findBootstrapClassOrNull(name);}} catch (ClassNotFoundException e) {}if (c == null) {//如果bootstrapClassLoader 仍然沒(méi)有加載過(guò)，則遞歸回來(lái)，嘗試自己去加載classlong t1 = System.nanoTime();c = findClass(name);sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();}}if (resolve) {resolveClass(c);}return c;}}

委派機(jī)制的流程圖

image.png

雙親委派機(jī)制的作用

1、防止重復(fù)加載同一個(gè).class。通過(guò)委托去向上面問(wèn)一問(wèn)，加載過(guò)了，就不用再加載一遍。保證數(shù)據(jù)安全。
2、保證核心.class不能被篡改。通過(guò)委托方式，不會(huì)去篡改核心.clas，即使篡改也不會(huì)去加載，即使加載也不會(huì)是同一個(gè).class對(duì)象了。不同的加載器加載同一個(gè).class也不是同一個(gè)Class對(duì)象。這樣保證了Class執(zhí)行安全。

作者：秦時(shí)的明月夜
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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的为何采用双亲委派机制的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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