ClassLoader的双亲委派机制

Posted 2021-02-14 bce1100

双亲委派模型工作过程是：如果一个类加载器收到类加载的请求，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器完成。每个类加载器都是如此，只有当父加载器在自己的搜索范围内找不到指定的类时（即ClassNotFoundException），子加载器才会尝试自己去加载。

 1  public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
 2         return loadClass(name, false);
 3     }
 4 
 5     protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
 6         throws ClassNotFoundException
 7     {
 8         synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
 9             // First, check if the class has already been loaded
10             Class<?> c = findLoadedClass(name);
11             if (c == null) {
12                 long t0 = System.nanoTime();
13                 try {
14                     if (parent != null) {
15                         c = parent.loadClass(name, false);
16                     } else {
17                         c = findBootstrapClassOrNull(name);
18                     }
19                 } catch (ClassNotFoundException e) {
20                     // ClassNotFoundException thrown if class not found
21                     // from the non-null parent class loader
22                 }
23 
24                 if (c == null) {
25                     // If still not found, then invoke findClass in order
26                     // to find the class.
27                     long t1 = System.nanoTime();
28                     c = findClass(name);
29 
30                     // this is the defining class loader; record the stats
31                     sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
32                     sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
33                     sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
34                 }
35             }
36             if (resolve) {
37                 resolveClass(c);
38             }
39             return c;
40         }
41     }

从源码(jdk1.8)中看loadClass这个方法，注释上已经说的很清楚了，调用findLoadedClass方法检查有没有加载过这个类，如果没有就调用parent的loadClass方法，从底层一级级往上。如果找到最后都没有ClassLoader加载过这个类，就调用findClass方法查找这个类，然后又从顶层一级级往下调用findClass方法，如果有自定义ClassLoader的话最后会走到自定义的findClass方法，最终都没找到就抛出ClassNotFoundException。

为什么要使用双亲委派机制去加载类

1. 比如两个类A和类B都要加载System类：

• 如果不用委托而是自己加载自己的，那么类A就会加载一份System字节码，然后类B又会加载一份System字节码，这样内存中就出现了两份System字节码。

• 如果使用委托机制，会递归的向父类查找，也就是首选用Bootstrap尝试加载，如果找不到再向下。这里的System就能在Bootstrap中找到然后加载，如果此时类B也要加载System，也从Bootstrap开始，此时Bootstrap发现已经加载过了System那么直接返回内存中的System即可而不需要重新加载，这样内存中就只有一份System的字节码了。

2. 如果有人想篡改System类，如String.java，在这种机制下这些系统的类已经被Bootstrap classLoader加载过了，就算自己重写，也总是使用Java系统提供的System，自己写的System类根本没有机会得到加载。从一定程度上防止了危险代码的植入。