Java类加载器的父子委托机制详解

    “类加载体系”及ClassLoader双亲委派机制。java程序中的 .java文件编译完会生成 .class文件&＃xff0c;而 .class文件就是通过被称为类加载器的ClassLoader加载的&＃xff0c;而ClassLoder在加载过程中会使用“双亲委派机制”来加载 .class文件&＃xff0c;java中有BootStrapClassLoader、ExtClassLoader、AppClassLoader三类加载器。先上图&＃xff1a;

看着图从上往下介绍&＃xff1a;

1. BootStrapClassLoader&＃xff1a;启动类加载器&＃xff0c;是使用c&＃43;&＃43;编写的&＃xff0c;该ClassLoader是jvm在启动时创建的&＃xff0c;用于加载 $JAVA_HOME/jre/lib下面的类库&＃xff08;或者通过参数-Xbootclasspath指定&＃xff09;。由于引导类加载器涉及到虚拟机本地实现细节&＃xff0c;开发者无法直接获取到启动类加载器的引用&＃xff0c;所以不能直接通过引用进行操作。

2. ExtClassLoader&＃xff1a;扩展类加载器&＃xff0c;该ClassLoader是在sun.misc.Launcher里作为一个内部类ExtClassLoader定义的&＃xff08;即 sun.misc.Launcher$ExtClassLoader&＃xff09;&＃xff0c;ExtClassLoader会加载 $JAVA_HOME/jre/lib/ext下的类库&＃xff08;或者通过参数-Djava.ext.dirs指定&＃xff09;。

3. AppClassLoader&＃xff1a;应用程序类加载器&＃xff0c;该ClassLoader同样是在sun.misc.Launcher里作为一个内部类AppClassLoader定义的&＃xff08;即 sun.misc.Launcher$AppClassLoader&＃xff09;&＃xff0c;AppClassLoader会加载java环境变量CLASSPATH所指定的路径下的类库&＃xff0c;而CLASSPATH所指定的路径可以通过System.getProperty("java.class.path")获取&＃xff1b;当然&＃xff0c;该变量也可以覆盖&＃xff0c;可以使用参数-cp&＃xff0c;例如&＃xff1a;java -cp 路径 &＃xff08;可以指定要执行的class目录&＃xff09;。

4. CustomClassLoader&＃xff1a;自定义类加载器&＃xff0c;该ClassLoader是指我们自定义的ClassLoader&＃xff0c;比如tomcat的StandardClassLoader属于这一类&＃xff1b;当然&＃xff0c;大部分情况下使用AppClassLoader就足够了。

ClassLoader的双亲委派机制是这样的&＃xff1a;

    当AppClassLoader加载一个class时&＃xff0c;它首先不会自己去尝试加载这个类&＃xff0c;而是把类加载请求委派给父类加载器ExtClassLoader去完成。
当ExtClassLoader加载一个class时&＃xff0c;它首先也不会自己去尝试加载这个类&＃xff0c;而是把类加载请求委派给BootStrapClassLoader去完成。
如果BootStrapClassLoader加载失败&＃xff08;例如在$JAVA_HOME/jre/lib里未查找到该class&＃xff09;&＃xff0c;会使用ExtClassLoader来尝试加载&＃xff1b;
若ExtClassLoader也加载失败&＃xff0c;则会使用AppClassLoader来加载&＃xff0c;如果AppClassLoader也加载失败&＃xff0c;则会报出异常ClassNotFoundException。

作用&＃xff1a;双亲委派是为了安全而设计的&＃xff0c;假如我们自定义了一个java.lang.Integer类如下&＃xff0c;当使用它时&＃xff0c;因为双亲委派&＃xff0c;会先使用BootStrapClassLoader来进行加载&＃xff0c;这样加载的便是jdk的Integer类&＃xff0c;而不是自定义的这个&＃xff0c;避免因为加载自定义核心类而造成JVM运行错误。

package java.lang;/*** hack*/
public class Integer {public Integer(int value) {System.exit(0);}
}

初始化这个Integer的构造器是会退出JVM&＃xff0c;破坏应用程序的正常进行&＃xff0c;如果使用双亲委派机制的话该Integer类永远不会被调用&＃xff0c;以为委托BootStrapClassLoader加载后会加载JDK中的Integer类而不会加载自定义的这个&＃xff0c;可以看下下面这测试个用例&＃xff1a;

public static void main(String... args) {Integer i &＃61; new Integer(1);System.err.println(i);}

执行时JVM并未在new Integer(1)时退出&＃xff0c;说明未使用自定义的Integer&＃xff0c;于是就保证了安全性。