双亲委派机制

Posted 2023-02-26 追D

双亲委派机制

简单理解

简单一句话：我爸是李刚，有事找我爸。简单三个字：往上捅
双亲委派就是，有啥事，先问问老爹，如果老爹不行，再问问爷爷，如果爷爷也没有，再告爸爸，爸爸再告诉诉儿子，你自己看着办吧。

图例：

Java是运行在Java的虚拟机(JVM)中的，但是它是如何运行在JVM中了呢？我们在IDE中编写的Java源代码被编译器编译成.class的字节码文件。然后由我们得ClassLoader负责将这些class文件给加载到JVM中去执行。
JVM中提供了三层的ClassLoader：

• Bootstrap classLoader:主要负责加载核心的类库(java.lang.*等)，构造ExtClassLoader和APPClassLoader。

• ExtClassLoader：主要负责加载jre/lib/ext目录下的一些扩展的jar。

• AppClassLoader：主要负责加载应用程序的主函数类

源码分析

打开IDEA，搜索ClassLoader，找到loadClass方法

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
    throws ClassNotFoundException

    synchronized (getClassLoadingLock(name)) 
        // First, check if the class has already been loaded
        //先检测这个类是否以及被加载过
        Class<?> c = findLoadedClass(name);
        if (c == null)  //如果没有被加载过
            long t0 = System.nanoTime();
            try 
                // 存在父加载器，递归的交由父加载器
                if (parent != null)  //检查父加载器是否加载过
                    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) 
                /*在父类装入器上调用loadClass方法。如果父类为空，则使用虚拟机内置的类装入器。 调用findClass(String)方法来查找类。 如果使用上述步骤找到该类，并且resolve标志为true，则该方法将在结果class对象上调用resolveClass(class)方法。*/
                //如果仍未找到，则按顺序调用findClass找到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;
    

代码图例

双亲委派机制的好处

JVM为什么要使用双亲委派这种机制呢？有什么好处呢?通过我们自己写的java.lang.string这个类启动报错中，我们就可以得出以下双亲委派的优点：
1、保证了JVM提供的核心类不被篡改，保证class执行安全
比如上文的string类，无论哪个加载器要加载这个类的话，由于双亲委派机制，最终都会交由最顶层的启动类加载器来加载，这样保证了string类在各种类加载器环境中，都是同一个类。试想下，没有双亲委派机制的话，各个加载器自己加载string类，有可能不同类加载器加载的string方法不一样，那样的话，我们的程序是不是就会一片混乱了。

2、防止重复加载同一个class
双亲委派机制流程图中，我们可以看出，委托向上问一问，如果加载过，就不用再加载了

总结：防止篡改，防止重复加载类

四种类加载机制的管辖范围

1、启动类加载器(BootstrapClassLoader)：
是由c++编写的，是JVM自身的一部分。用来加载Java核心类库的(java.*)的。构造ExtClassLoader和AppClassLoader的。
需要注意的是：由于其是虚拟机自身的一部分，开发者是服务直接获取到启动类加载器的引用的，所以是不允许直接通过引用进行操作。

这个类加载器负责存放在<JAVA_HOME>\\lib目录中的，或是被-Xbootclasspath参数所指定的路径中的，并且是虚拟机识别的类库加载到虚拟机内存中

2、扩展类加载器(ExtensionClassLoader):
Java语言编写的，加载扩展库。如classPath中的jre,javax.*(也即：<JAVA_HOME>\\lib\\ext目录中)或是java.ext.dir指定位置中的类。开发者可以直接使用这个扩展类加载器
Java语言编写的，这个加载器是由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader来实现的

3、应用程序类加载器(Application ClassLoader)
这个类加载器是由sun.misc.Launcher#AppClassLoader实现的。由于这个类加载器是ClassLoader中的getSystemClassLoader（）方法的返回值。所以也称为系统加载器。
赋值加载用户类路径(ClassPath)上所指定的类库。

4、用户自定义类加载器(CustomClassLoader)
Java语言编写的，用户自定义类加载器，可以加载指定路径的class文件

网上总结的脑图：

来源：https://image.cha138.com/20230226/0712ced6b7f547de8123dbbc1f3d8869.jpg