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這篇文章主要介紹“java雙親委派模型是什么”,在日常操作中,相信很多人在java雙親委派模型是什么問題上存在疑惑,小編查閱了各式資料,整理出簡單好用的操作方法,希望對大家解答”java雙親委派模型是什么”的疑惑有所幫助!接下來,請跟著小編一起來學習吧!
從 Java 虛擬機的角度來說,只存在兩種不同的類加載器:一種是啟動類加載器(Bootstrap ClassLoader),這個類加載器使用 C++ 語言實現(HotSpot 虛擬機中),是虛擬機自身的一部分;另一種就是所有其他的類加載器,這些類加載器都有 Java 語言實現,獨立于虛擬機外部,并且全部繼承自 java.lang.ClassLoader。
從開發者的角度,類加載器可以細分為:
啟動(Bootstrap)類加載器:負責將 Java_Home/lib 下面的類庫加載到內存中(比如 rt.jar)。由于引導類加載器涉及到虛擬機本地實現細節,開發者無法直接獲取到啟動類加載器的引用,所以不允許直接通過引用進行操作。 標準擴展(Extension)類加載器:是由 Sun 的 ExtClassLoader(sun.misc.Launcher$ExtClassLoader) 實現的。它負責將 Java_Home /lib/ext 或者由系統變量 java.ext.dir 指定位置中的類庫加載到內存中。開發者可以直接使用標準擴展類加載器。 應用程序(Application)類加載器:是由 Sun 的 AppClassLoader(sun.misc.Launcher$AppClassLoader) 實現的。它負責將系統類路徑(CLASSPATH)中指定的類庫加載到內存中。開發者可以直接使用系統類加載器。由于這個類加載器是 ClassLoader 中的 getSystemClassLoader() 方法的返回值,因此一般稱為系統(System)加載器。 除此之外,還有自定義的類加載器,它們之間的層次關系被稱為類加載器的 雙親委派模型。該模型要求除了頂層的啟動類加載器外,其余的類加載器都應該有自己的父類加載器,而這種父子關系一般通過組合(Composition)關系來實現,而不是通過繼承(Inheritance)。
public class XiongWeiVO extends XiongweiMother{}
某個特定的類比如XiongWeiVO的加載器在接到加載類的請求時,首先將加載任務委托給父類加載器比如XiongweiMother,依次遞歸,如果父類加載器可以完成類加載任務,就成功返回;只有父類加載器無法完成此加載任務時,才自己去加載。
使用雙親委派模型的好處在于 Java 類隨著它的類加載器一起具備了一種帶有==優先級==的層次關系。例如類 java.lang.Object ,它存在在 rt.jar 中,無論哪一個類加載器要加載這個類,最終都是委派給處于模型最頂端的 ==Bootstrap ClassLoader== 進行加載,因此 Object 類在程序的各種類加載器環境中都是同一個類。
在 java.lang.ClassLoader 的 loadClass() 方法中,先檢查是否已經被加載過,若沒有加載則調用父類加載器的 loadClass() 方法,若父加載器為空則默認使用啟動類加載器作為父加載器。如果父加載失敗,則拋出 ClassNotFoundException 異常后,再調用自己的 findClass() 方法進行加載。
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; } } protected final Class<?> findLoadedClass(String name) { if (!checkName(name)) return null; return findLoadedClass0(name); } protected Object getClassLoadingLock(String className) { Object lock = this; if (parallelLockMap != null) { Object newLock = new Object(); lock = parallelLockMap.putIfAbsent(className, newLock); if (lock == null) { lock = newLock; } } return lock; }
注意,雙親委派模型是 Java 設計者推薦給開發者的類加載器的實現方式,并不是強制規定的。大多數的類加載器都遵循這個模型,但是 JDK 中也有較大規模破壞雙親模型的情況,例如線程上下文類加載器(Thread Context ClassLoader)的出現
Thread.currentThread().getContextClassLoader();
從方法名字來看,應該是獲取當前上下文的類加載器
Thread.currentThread().getContextClassLoader(); this.getClass().getClassLoader();
這兩種方式都可以獲取Classload,有什么區別呢
Thread context class loader存在的目的主要是為了解決parent delegation機制下無法干凈的解決的問題。假如有下述委派鏈: ClassLoader A -> System class loader -> Extension class loader -> Bootstrap class loader 那么委派鏈左邊的ClassLoader就可以很自然的使用右邊的ClassLoader所加載的類。 但如果情況要反過來,是右邊的ClassLoader所加載的代碼需要反過來去找委派鏈靠左邊的ClassLoader去加載東西怎么辦呢?沒轍,parent delegation是單向的,沒辦法反過來從右邊找左邊.*
就是說當我們this.getClass().getClassLoader();可以獲取到所有已經加載過的文件, 但是System class loader -> Extension class loader -> Bootstrap class loader 就獲取不到ClassLoader A 能加載到的信息,那么怎么辦呢? 于是,Thread就把當前的類加載器,給保存下來了,其他加載器,需要的時候,就把當前線程的加載器,獲取到.
JNDI(Java Naming and Directory Interface,Java命名和目錄接口)是SUN公司提供的一種標準的Java命名系統接口,JNDI提供統一的客戶端API,通過不同的訪問提供者接口 在系統中,要調用開發者的資源,此時就遇到了這種情況,JAX和rt.jar 因為是兩個加載器加載的,那么BootStrap需要加載Ext的資源,怎么辦? 這不是與委托機制相反了嗎? 所以就不能只依賴委派雙親模式,Thread.currentThread().getContextClassLoader()就出現了
在spring源碼中經常能看到Thread.currentThread().getContextClassLoader()的使用場景,這里我們自己做一個配置文件加載工具類,來了解如何使用ContextClassLoader
package com.wuxiongwei.java.xml; import org.springframework.util.ClassUtils; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.io.InputStreamReader; public class ClassPathResource { private final String path; private ClassLoader classLoader; public ClassPathResource(String name) { this(name, getDefaultClassLoader()); } public ClassPathResource(String name, ClassLoader classLoader) { this.path = name; this.classLoader = classLoader; } public static ClassLoader getDefaultClassLoader() { ClassLoader cl = null; try { cl = Thread.currentThread().getContextClassLoader(); } catch (Throwable var3) { ; } if(cl == null) { cl = ClassUtils.class.getClassLoader(); if(cl == null) { try { cl = ClassLoader.getSystemClassLoader(); } catch (Throwable var2) { ; } } } return cl; } public InputStream getInputStream() { InputStream is; if (this.classLoader != null) { is = this.classLoader.getResourceAsStream(this.path); } else {//當還是加載不到,調用上層加載器 is = ClassLoader.getSystemResourceAsStream(this.path); } if (is == null) { throw new RuntimeException(path + " cannot be opened because it does not exist"); } else { return is; } } public String getResourceStreamAsString() { InputStream is = getInputStream(); BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(is)); StringBuilder sb = new StringBuilder(); String line = null; try { while ((line = reader.readLine()) != null) { sb.append(line + "\n"); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { try { is.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } return sb.toString(); } public static void main(String[] args) { ClassPathResource classPathResource = new ClassPathResource("logback-spring.xml"); System.out.println(classPathResource.getResourceStreamAsString()); } }
如果了解了parent delegation和Thread context class loader之后,還是覺得不過癮的話呢,就把類加載的基礎知識也一起溫習一下吧。
類加載器(ClassLoader)是 Java 語言的一項創新,也是 Java 流行的一個重要原因。在類加載的第一階段“加載”過程中,需要通過一個類的全限定名來獲取定義此類的二進制字節流,完成這個動作的代碼塊就是 類加載器。這一動作是放在 Java 虛擬機外部去實現的,以便讓應用程序自己決定如何獲取所需的類。
虛擬機規范并沒有指明二進制字節流要從一個 Class 文件獲取,或者說根本沒有指明從哪里獲取、怎樣獲取。這種開放使得 Java 在很多領域得到充分運用,例如:
從 ZIP 包中讀取,這很常見,成為 JAR,EAR,WAR 格式的基礎 從網絡中獲取,最典型的應用就是 Applet 運行時計算生成,最典型的是動態代理技術,在 java.lang.reflect.Proxy 中,就是用了 ProxyGenerator.generateProxyClass 來為特定接口生成形式為“*$Proxy”的代理類的二進制字節流 有其他文件生成,最典型的 JSP 應用,由 JSP 文件生成對應的 Class 類
類加載器雖然只用于實現類的加載動作,但是對于任意一個類,都需要由加載它的類加載器和這個類本身共同確立其在 Java 虛擬機中的 唯一性。通俗的說,JVM 中兩個類是否“相等”,首先就必須是同一個類加載器加載的,否則,即使這兩個類來源于同一個 Class 文件,被同一個虛擬機加載,只要類加載器不同,那么這兩個類必定是不相等的。
這里的“相等”,包括代表類的 Class 對象的 equals() 方法、isAssignableFrom() 方法、isInstance() 方法的返回結果,也包括使用 instanceof 關鍵字做對象所屬關系判定等情況。
下代碼說明了不同的類加載器對 instanceof 關鍵字運算的結果的影響。
package com.jvm.classloading; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; /** * 類加載器在類相等判斷中的影響 * * instanceof關鍵字 * */ public class ClassLoaderTest { public static void main(String[] args) throws Exception { // 自定義類加載器 ClassLoader myLoader = new ClassLoader() { @Override public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException { try { String fileName = name.substring(name.lastIndexOf(".") + 1) + ".class"; InputStream is = getClass().getResourceAsStream(fileName); if (is == null) { return super.loadClass(fileName); } byte[] b = new byte[is.available()]; is.read(b); return defineClass(name, b, 0, b.length); } catch (IOException e) { throw new ClassNotFoundException(); } } }; // 使用 ClassLoaderTest 的類加載器加載本類 Object obj1 = ClassLoaderTest.class.getClassLoader().loadClass("com.jvm.classloading.ClassLoaderTest").newInstance(); System.out.println(obj1.getClass()); System.out.println(obj1 instanceof com.jvm.classloading.ClassLoaderTest); // 使用自定義類加載器加載本類 Object obj2 = myLoader.loadClass("com.jvm.classloading.ClassLoaderTest").newInstance(); System.out.println(obj2.getClass()); System.out.println(obj2 instanceof com.jvm.classloading.ClassLoaderTest); } }
輸出結果:
class com.jvm.classloading.ClassLoaderTest true class com.jvm.classloading.ClassLoaderTest false
myLoader 是自定義的類加載器,可以用來加載與自己在同一路徑下的 Class 文件。main 函數的第一部分使用系統加載主類 ClassLoaderTest 的類加載器加載 ClassLoaderTest,輸出顯示,obj1 的所屬類型檢查正確,這是虛擬機中有 2 個 ClassLoaderTest 類,一個是主類,另一個是 main() 方法中加載的類,由于這兩個類使用同一個類加載器加載并且來源于同一個 Class 文件,因此這兩個類是完全相同的。
第二部分使用自定義的類加載器加載 ClassLoaderTest,class com.jvm.classloading.ClassLoaderTest 顯示,obj2 確實是類 com.jvm.classloading.ClassLoaderTest 實例化出來的對象,但是第二句輸出 false。此時虛擬機中有 3 個 ClassLoaderTest 類,由于第 3 個類的類加載器與前面 2 個類加載器不同,雖然來源于同一個 Class 文件,但它是一個獨立的類,所屬類型檢查是返回結果自然是 false。
到此,關于“java雙親委派模型是什么”的學習就結束了,希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習,快去試試吧!若想繼續學習更多相關知識,請繼續關注億速云網站,小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章!
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