谈谈双亲委派模型的第四次破坏-模块化

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了谈谈双亲委派模型的第四次破坏-模块化相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

 JDK9引入了模块化系统来实现可配置的封装隔离机制,同时JVM对类加载的架构也做出了调整,也就是双亲委派模型的第四次破坏

01 双亲委派模型

简介

在JDK9引入之前,绝大多数Java程序会用下面三个类加载器进行加载
  • 启动类加载器(Bootstrap Class Loader):由C++编写,负责加载<JAVA_HOME>\jre\lib目录下的类,例如最基本的Object,Integer,这些存在于rt.jar文件中的类,一般这些类都是Java程序的基石。
  • 扩展类加载器(Extension Class Loader):负责加载<JAVA_HOME>\jre\lib\ext目录下的类,在JDK9之前我们可以将通用性的类库放在ext目录来扩展JAVA的功能,但实际的工程都是通过maven引入jar包依赖。并且在JDK9取消了这一类加载器,取而代之的是平台类加载器(Platform Class Loader),下面会对其介绍。
  • 应用类加载器(Application Class Loader):负责加载ClassPath路径下的类,通常工程师编写的大部分类都是由这个类加载器加载。

工作顺序

解释

如果一个ClassLoader收到了类加载的请求,他会先首先将请求委派给父类加载器完成,只有父类加载器加载不了,子加载器才会完成加载。

源代码

下面代码保留了核心逻辑,并添加了注释,主要是2个步骤
  1. 如果父类加载器不为空则用父类加载器加载
  2. 父类加载器加载不成功则本身再加载
 
   
   
 
           Class<?> c = findLoadedClass(name);
           //如果该类没加载过
           if (c == null) {
               try {
               //如果有父类加载器
                   if (parent != null) {
                   //使用父类加载器加载
                       c = parent.loadClass(name, false);
                      ...
                  }
              }
                  if (c == null) {
                  ...
                   //父类加载器没有加载成功则调用自身的findClass进行加载
                   c = findClass(name);
...
              }
          }
      

图示
如果觉得上面的解释比较抽象可以看看下面比较形象的图示,这里的敌人就是我们要加载的jar包
谈谈双亲委派模型的第四次破坏-模块化

缺点


通过上 面的漫画不言而喻,当真正的敌人来了,靠这种低效的传达机制,怎么可能打一场胜仗呢?
  • 启动类加载器负责加载<JAVA_HOME>\jre\lib目录

  • 扩展类加载器负责加载<JAVA_HOME>\jre\lib\ext目录

  • 应用类加载器负责加载ClassPath目录。

既然一切都是各司其职,为什么不能加载类的时候一步到位呢?

通过分析JDK9的类加载器源码,我发现最新的类加载器结构在一定程度上是缓解了这种情况的

02 JDK的模块化

在JDK9之前,JVM的基础类以前都是在rt.jar这个包里,这个包也是JRE运行的基石。这不仅是违反了单一职责原则,同样程序在编译的时候会将很多无用的类也一并打包,造成臃肿。


在JDK9中,整个JDK都基于模块化进行构建,以前的rt.jar, tool.jar被拆分成数十个模块,编译的时候只编译实际用到的模块,同时各个类加载器各司其职,只加载自己负责的模块。

谈谈双亲委派模型的第四次破坏-模块化

03 模块化加载源码
 Class<?> c = findLoadedClass(cn);if (c == null) {// 找到当前类属于哪个模块 LoadedModule loadedModule = findLoadedModule(cn);if (loadedModule != null) {//获取当前模块的类加载器 BuiltinClassLoader loader = loadedModule.loader();//进行类加载 c = findClassInModuleOrNull(loadedModule, cn); } else { // 找不到模块信息才会进行双亲委派if (parent != null) { c = parent.loadClassOrNull(cn); } }

上面代码就是破坏双亲委派模型的“铁证”,而当我们继续跟进findLoadedModule,会发现是根据路径名找到对应的模块,而维护这一数据结构的就是下面这个Map。

Map<String, LoadedModule> packageToModule
     = new ConcurrentHashMap<>(1024);

可以看到LoadedModule里面不仅有该模块的loader信息,还有用于描述依赖模块,对外暴露模块的信息的mref,LoadedModule也是模块化实现封装隔离机制的一块重要实现。

谈谈双亲委派模型的第四次破坏-模块化
每一个module信息都有一个BuiltinClassloader,这个类有三个子类,我们通过源码分析他们的父子关系

在ClassLoaders类中可以发现,PlatformClassLoader的parent是BootClassLoader,而AppClassLoader的parent则是PlatformClassLoader。

  
    
    
  
public class ClassLoaders {
// the built-in class loaders private static final BootClassLoader BOOT_LOADER; private static final PlatformClassLoader PLATFORM_LOADER; private static final AppClassLoader APP_LOADER;
static {         //BootClassLoader BOOT_LOADER = new BootClassLoader((append != null && !append.isEmpty()) ? new URLClassPath(append, true) : null);         //PlatformClassLoader PLATFORM_LOADER = new PlatformClassLoader(BOOT_LOADER);         ...         //AppClassLoader APP_LOADER = new AppClassLoader(PLATFORM_LOADER, ucp); } }

04 结论
  1. 经过破坏后的双亲委派模型更加高效,减少了很多类加载器之间不必要的委派操作
  2. JDK9的模块化可以减少Java程序打包的体积,同时拥有更好的隔离线与封装性
    每个module拥有专属的类加载器,程序在并发性上也会更加出色

有道无术,术可成;有术无道,止于术


好文章,我在看❤️

以上是关于谈谈双亲委派模型的第四次破坏-模块化的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

读者美团五面:Java历史上有三次破坏双亲委派模型,是哪三次?

JDK为何自己先破坏双亲委派模型?

9.破坏双亲委派模型

java虚拟机——双亲委派模型

Java--JVM历史上有三次破坏双亲委派模型,是哪三次?

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