JVM类加载器与双亲委派模型
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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JVM类加载器与双亲委派模型相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
（1）动态加载
类加载器是 Java 语言的一个创新，也是 Java 语言流行的重要原因之一。它使得 Java 类可以被动态加载到 Java 虚拟机中并执行。类加载器从 JDK 1.0 就出现了，最初是为了满足 Java Applet 的需要而开发出来的。Java Applet 需要从远程下载 Java 类文件到浏览器中并执行。 这段话是从IBM网站上摘抄的一段，核心意思是说，Java语言可以动态的把需要的代码（类）从其他地方（硬盘或网络）加载到内存，然后使用。与之相对的，是传统的C语言程序，在生成可执行文件的时候，会把所有相关的库文件写进目标代码代码中，这会导致可执行文件异常的大，运行时占用的内存很多。 那么Java程序呢？也许静态文件（class文件）很大，但是开始运行时只是只是其中一部分代码，其他代码没有用到的时候不会加载进内存；而加载进内存的代码，不再使用的时候也可以被回收（垃圾回收机制）。总体下来，Java程序在运行时，似乎总是没有使用全部的程序代码。这么做的好处主要有两个：节省内存；可以动态扩展。（2）类加载器体系 类加载器的主要任务就是从磁盘（其实也可以是其他地方，比如网络）中根据类的全限定名称定位到class文件，以二进制流的方式将这个文件读入到内存，并将其转化为JVM规定的数据结构存储在方法区。但是方法区的类数据无法直接访问，所以还需要将其包装成一个Class对象，作为外界访问的入口。在HotSpot的实现里，Class对象由于其特殊性并没有存放在堆中，而是放在方法区。 本质上，类加载器应该只有两种，那就是JVM本身的由C++语言实现的类加载器，也称为启动类加载器；以及由Java语言本身实现的类加载器。关于后者，其实有个“自举”的问题，也就是“先有鸡还是先有蛋”：Java的类加载器也是一个类，它想要加载别的类，首先得把自己加载到内存中，问题是谁来加载呢？所以启动类加载器是必须的，也就是借助外力把自己加载到内存。从这里可以看出来，java语言是无法自举的。 但是从编程的角度将，可以细分为四类：首先是前面的启动类加载器，由C++实现；然后是扩展类加载器，由Java实现，位于$JAVA_HOME/rt.jar/sun/misc的Launcher类中，它是一个内部类，叫ExtClassLoader；接着是应用程序类加载器，也称为系统类加载器，同ExtClassLoader，位于Launcher类中，叫AppClassLoader；剩下的就是自定义的类加载器了。 （4）问题 为什么JVM要设计这么多类加载器呢？所有的类都由启动类加载器来加载有啥不好？ 考虑这么一个场景：要运行两个java程序，它们都使用了某个类，然而是不同的版本。这时候，jvm能把依赖的这个类的两个版本都加载到内存吗？ 做个实验就好，现在我自己写一个java.lang.Objcet类，如下：
package java.lang;
public class Object
static
System.out.println("hello");
public static void main(String[] args)
new Object();
java java java.lang.Object
错误: 在类 java.lang.String 中找不到 main 方法, 请将 main 方法定义为:
public static void main(String[] args)
否则 JavaFX 应用程序类必须扩展javafx.application.Applicationjava -XX:+TraceClassLoading java.lang.Object
[Opened /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_131.jdk/Contents/Home/jre/lib/rt.jar]
[Loaded java.lang.Object from /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_131.jdk/Contents/Home/jre/lib/rt.jar]
[Loaded java.io.Serializable from /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_131.jdk/Contents/Home/jre/lib/rt.jar]
…
错误: 在类 java.lang.Object 中找不到 main 方法, 请将 main 方法定义为:
public static void main(String[] args)
否则 JavaFX 应用程序类必须扩展javafx.application.Application
[Loaded java.lang.Shutdown from /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_131.jdk/Contents/Home/jre/lib/rt.jar]
[Loaded java.lang.Shutdown$Lock from /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_131.jdk/Contents/Home/jre/lib/rt.jar]然而，刚才的需求是让内存中存在两个同名的类，只不过二者的版本或者实现不同。当原始设计和后续需求出现矛盾的时候，只能引入多个类加载器了。也就是说，虽然类名一样，但是如果是被不同的类加载器加载到内存的，那么JVM将会视其二者为两个不同的类。也就是说，JVM通过扩展类加载器体系的方式解决了这个矛盾，同时又没有破坏之前的加载机制——同一个类加载器只会加载一个同名类。
（5）Java类的相等性 根据前面的论述，决定两个类（class对象）是否相同的因素，包括该类的全限定名以及类加载器。同一个class文件被不同的类加载器加载到内存中，那么equals方法的返回值仍然是false。 所以，任意一个类，都是由class文件本身和类加载器共同确定其在jvm中的唯一性的。每个类加载器都有自己独立的类名称空间。
（6）java.lang.ClassLoader Java通过扩展“类加载器”体系解决了内存中无法存在同名类的问题。在这个体系中，首先是C++实现的启动类加载器，它负责将 <JAVA_HOME>/lib路径下的核心类库或-Xbootclasspath参数指定的路径下的jar包加载到内存中。由于虚拟机是按照文件名识别加载jar包的，如rt.jar，如果文件名不被虚拟机识别，即使把jar包放在<JAVA_HOME>/lib目录下也是没有作用的。至于虚拟机能识别的文件名有哪些，我也不知道。另外，即使是rt.jar，也不是里面全部的类会被加载，从上面的类记载日志中可以看到，比如包名开头为“javax”的那些类就没有加载。到底会加载哪些哪些类，只有去看官方文档了，甚至不同的jvm实现加载的类也不一样。 其余的类加载器都是使用java语言实现的，它们有一个共同的父类就是java.lang.ClassLoader。父类中实现了大多数核心方法：
public abstract class ClassLoader ...首先是最核心的loadClass(String name)方法，从名称上就可以看出来，这个方法就是用来加载类的，类加载动作也确实是从调用这个方法开始。代码如下：
public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException
return loadClass(name, false);
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException
synchronized (getClassLoadingLock(name))
// First, check if the class has already been loaded
Class c = findLoadedClass(name);
if (c == null)
long t0 = System.nanoTime();
try
if (parent != null)
c = parent.loadClass(name, false);
else
c = findBootstrapClassOrNull(name);
catch (ClassNotFoundException e)
// ClassNotFoundException thrown if class not found
// from the non-null parent class loader
if (c == null)
// If still not found, then invoke findClass in order
// to find the class.
long t1 = System.nanoTime();
c = findClass(name);
// this is the defining class loader; record the stats
sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
if (resolve)
resolveClass(c);
return c;
if (parent != null)
c = parent.loadClass(name, false);
else
c = findBootstrapClassOrNull(name);
private native Class findBootstrapClass(String name);protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException
throw new ClassNotFoundException(name);
总结一下，所谓双亲委派模型就是，当一个类加载器加载某个类的时候，如果自己缓存中没有，那么它不会立即从自己的加载路径中加载这个类；相反，它会先委派给父“类加载器”去加载这个类，父“类加载器”遵循同样的逻辑加载该类；当所有的父“类加载器”都没有找到这个类时，最底层的类加载器才去尝试自己加载。 保证这个机制正常运行的关键就是子“类加载器”继承java.lang.ClassLoader类，并且没有覆盖其中作为类加载动作入口的loadClass方法。
以上是关于JVM类加载器与双亲委派模型的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章