【双亲委派机制详解】

柔光的暖阳◎ 2024-04-03 12:08 77阅读 0赞

### 定义 ###

双亲委派机制是JDK1.2时引入的，主要是为了 **避免重复加载** 及 **安全性**。

当一个类加载器需要加载类的时候，它会先检查是否已经加载过，如果没有的话，会直接交给父加载器去加载，而父加载器又委托给根加载器加载，当根加载器和父加载器都无法加载时，才会由自己去加载。其实本身使用了递归去做处理。

### 类加载器 ###

在Java中，提供了三种类加载器，分别加载不同路径的Class文件（*我们也可以自定义类加载器，指定其加载路径*）：

*  BootstrapClassLoader：**启动类加载器**

> 主要加载核心的类库 \[JAVA\_HOME/jre/lib\] (java.lang.\*等)，比如我们用的String、Object都是其加载的，以及构造ExtClassLoader和AppClassLoader。并且该类加载器是由C++写的。

*  ExtClassLoader：**(ExtensionClassLoader) 扩展类加载器**

> 主要负责加载 \[JAVA\_HOME/jre/lib/ext\]目录下的一些扩展的jar包。

*  AppClassLoader：**(ApplicationClassLoader) 应用类加载器**

> 主要负责加载当前应用下的所有类以及引入的依赖包。

先来看看是不是这样加载的：

![在这里插入图片描述][010eb97a037d45c980ce111ea85a9fb6.png]

首先，我们可以看到：

*  加载SpringApplication类的类加载器是**AppClassLoader**。（*Spring是我们引入的依赖包*）
 *  加载EventQueueMonitor类的类加载器是**ExtClassLoader**。（*EventQueueMonitor类存在于JAVA\_HOME\\jre\\lib\\ext的 jaccess.jar包内*）
 *  加载String类的类加载器是null，是因为BootstrapClassLoader是C++写的，在Java不是对象。（*String类是属于JAVA\_HOME\\jre\\lib的 rt.jar包内*）

**由此，可以看出，确实分工明确，各个加载器各自加载不同路径的class文件**。  
**而我们回归主题，双亲委派在其中做了什么工作呢？我们接着看。**

### 双亲委派 ###

双亲委派的定义在上文中已经简单赘述，它是如何实现的，我们看源码：

1.  首先我们找到AppClassLoader和ExtClassLoader共同的基类ClassLoader，找到其中的核心方法loadClass()。  
    在该方法的注释上，我们看到一段：

> 1.  Invoke findLoadedClass(String) to check if the class has already been loaded.
> 2.  Invoke the loadClass method on the parent class loader. If the parent is null the class loader built-in to the virtual machine is used, instead.
> 3.  Invoke the findClass(String) method to find the class.

大概意思是：

> 首先，调用findLoadedClass()来检查类是否已经加载。  
> 接着，在父类加载器上调用loadClass方法。如果父类为空，则使用虚拟机内置的类装入器。  
> 最后调用findClass(String)方法来查找类。

![在这里插入图片描述][b6a7f66b12c24a80acfec1d484f92aaa.png]

图片引用自[双亲委派机制][Link 1]

什么意思呢？我们看源码就懂了：

![17642546c21444da8af8b1dec8f64a9f.png][]

**1. 首先在第一行，判断类有没有被加载**

Class<?> c = findLoadedClass(name);

**2. 如果没有被加载，则表示先将其委托给父加载器加载。**

**3. 而父加载器若是不为空，则会调用父加载器的loadClass()方法。**

if (parent != null) {
        
        c = parent.loadClass(name, false);
    }

> 这不就是递归吗！而我们也可以查看下ExtClassLoader类，发现并没有重写loadClass()方法，所以，类加载器一直调用的都是同一个逻辑。

**4. 而如果没有找到父加载器的话，说明已经到顶了，直接调用根加载器去加载**

c = findBootstrapClassOrNull(name);

**5. 最终，如果都没有加载成功的话，则递归结束，向下传递，通过下面的类加载器去加载**

if (c == null) {
        
        // If still not found, then invoke findClass in order
        // to find the class.
        long t1 = System.nanoTime();
        c = findClass(name);
    }

**简单来说，逻辑大体如下：**

1.  首先AppClassLoader尝试加载，调用loadClass()方法。（*++AppClassLoader重写了该方法，但是前面几乎都是在做校验。++*）
2.  在方法中，首先查看该类是否已经加载。
3.  如果未加载，则不会立即加载，而是委托给父类加载器ExtClassLoader去加载。
4.  而ExtClassLoader也是一样，检查该类是否加载过，如果没有则委托父类加载器去加载。
5.  但是对于ExtClassLoader来说，它没有父类加载器，parent为空，为空的话，则直接委托给BootstrapClassLoader去加载。所以也可以说BootstrapClassLoader是ExtClassLoader的父类加载器。
6.  而如果BootstrapClassLoader加载不了，则会回到ExtClassLoader，由ExtClassLoader执行findClass()方法尝试加载。
7.  而如果加载不了，则会继续回到AppClassLoader，调用其findClass()方法进行加载。

**接着看看Debug模式下的：**

1.  首先，我们在AppClassLoader类的loadClass()方法下创建一个断点。

![在这里插入图片描述][70a3855eee3a4cb7945ff55d416f8e7c.png]

1.  启动程序可以看到。

![在这里插入图片描述][727e053e493742cf9a4c3215787c4958.png]

1.  最终还是走回了父类的loadClass()方法。  
      
    
2.  接着走到父类加载器ExtClassLoader的loadClass()方法。

![在这里插入图片描述][039f2c647b684aecb0c902374051c114.png]

1.  在ExtClassLoader中，parent不存在。

![在这里插入图片描述][24531197e46a45bca76673cb7704d8de.png]

1.  所以在没找到类和parent不存在的情况下，调用了BootstrapClassLoader进行加载。  
    ![在这里插入图片描述][e67ac580dc9e408c864c1290ce995662.png]

1.  而 \[java.lang.Integer\] 本身就是属于BootstrapClassLoader加载的范围，所以直接加载成功。

![在这里插入图片描述][56590c98361e453ea0e6d4af7bf55082.png]

1.  一路返回即可。

### 优势 ###

1.  通过委托父类加载的方式，可以避免类的重复加载，因为每个类加载器加载前都会检查此类有没有加载过，如果父类加载过，子类就不会加载。
2.  保证了安全性，比如说BootstrapClassLoader只会加载JAVA\_HOME/jre/lib下的jar包，比如String类，这个类是不会被替换的，保证了安全性。

### 总结 ###

首先双亲委派机制一定程度上保证了类在JVM中只能存在一份，并且，也有效防止了危险代码的植入，因为该机制使BootstrapClassLoader总是在第一个尝试加载的，其它类加载器无法比它更优先。

而如何破坏双亲委派机制，相信你已经懂了。

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