在介绍双亲委派机制的时候,不得不提ClassLoader。说ClassLoader之前,我们得先了解下Java的基本知识。
Java是运行在Java的虚拟机(JVM)中的,但是它是怎么就运行在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加载到JVM中去执行。
JVM中提供了三层的ClassLoader:
- Bootstrap classLoader(启动类加载器):c++编写,主要负责加载核心的类库(java.*),构造ExtClassLoader和AppClassLoader。
- ExtClassLoader(标准扩展类加载器):java编写,主要负责加载jre/lib/ext目录下的一些扩展的jar。
- AppClassLoader(系统类加载器):java编写,主要负责加载应用程序的主函数类。
- CustomClassLoader(用户自定义类加载器):java编写,用户自定义的类加载器,可加载指定路径的class文件。
源码分析
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException
{
synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
// 首先检查这个classsh是否已经加载过了
Class<?> c = findLoadedClass(name);
if (c == null) {
long t0 = System.nanoTime();
try {
// c==null表示没有加载,如果有父类的加载器则让父类加载器加载
if (parent != null) {
c = parent.loadClass(name, false);
} else {
//如果父类的加载器为空 则说明递归到bootStrapClassloader了
//bootStrapClassloader比较特殊无法通过get获取
c = findBootstrapClassOrNull(name);
}
} catch (ClassNotFoundException e) {}
if (c == null) {
//如果bootstrapClassLoader 仍然没有加载过,则递归回来,尝试自己去加载class
long t1 = System.nanoTime();
c = findClass(name);
sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
}
}
if (resolve) {
resolveClass(c);
}
return c;
}
}
委派机制流程图
从上图中我们就更容易理解了,当一个.class文件要被加载时。不考虑我们自定义类加载器,首先会在AppClassLoader中检查是否加载过,如果有那就无需再加载了。如果没有,那么会拿到父加载器,然后调用父加载器的loadClass方法。父类中同理会先检查自己是否已经加载过,如果没有再往上。注意这个过程,直到到达Bootstrap classLoader之前,都是没有哪个加载器自己选择加载的。如果父加载器无法加载,会下沉到子加载器去加载,一直到最底层,如果没有任何加载器能加载,就会抛出ClassNotFoundException异常。
双亲委派机制的作用
- 防止重复加载同一个.class。通过委托去向上面问一问,加载过了,就不用再加载一遍。保证数据安全。
- 保证核心.class文件不能被篡改。通过委托方式,不会去篡改核心.class,即使篡改也不会去加载,即使加载也不会是同一个.class对象了。不同的加载器加载同一个.class也不是同一个Class对象。这样保证了Class执行安全。