JVM类加载器与双亲委派模型

JVM类加载器

JVM类加载器:在类加载阶段中实现“通过一个类的全限定名来获取描述此类的二进制字节流”这个动作的代码模块。

对于任意一个类,都需要由加载它的类加载器和这个类本身一同确定其在Java虚拟机中的唯一性,每一个类加载器,都拥有一个独立的类名称空间。

双亲委派模型

从Java虚拟机的角度来说,只存在两种不同的类加载器:一种是启动类加载器(Boostrap ClassLoader),这个类加载器使用C++实现,是虚拟机自身的一部分;另外一种就是所有其他的类加载器,这些类加载器都由Java语言实现,独立于虚拟机外部,并且都继承自抽象类java.lang.ClassLoader

从java开发人员的角度来看,类加载器可以分为三类:

  • 启动类加载器(Boostrap ClassLoader)
    这个类加载器负责将存放在<JAVA_HOME>\lib目录中的,或者被-Xbootclasspath参数所指定的路径中的,并且是虚拟机识别的(仅按照文件名识别,如rt.jar,名字不符合的类库即使放在lib目录中也不会被加载的)类库加载到虚拟机内存中。启动类加载器无法被Java程序直接引用,用户在编写自定义类加载器的时候,如何需要把加载请求委派给引导类加载器,那直接使用null代替即可。
  • 扩展类加载器(Extension ClassLoader)
    这个类加载器由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现,它负责加载<JAVA_HOME>\lib\ext目录中的,或者被java.ext.dirs系统变量所指定的路径中的所有类库,开发者可以直接使用扩展类加载器
  • 应用程序类加载器(Application ClassLoader)

这个类加载器由sun.misc.Launcher$App-CLassLoader实现。由于这个类加载器是ClassLoader中getSystemClassLoader()方法的返回值,所以一般也称它为系统类加载器。它负责的是加载用户路径(ClassPath)上所指定的类库,开发者可以直接使用这个类加载器,如果应用程序中没有自定义过自己的类加载器,一般情况下这个就是程序中默认的类加载器。

下图展示的就是双亲委派机制的层次关系:


双亲委派模型

双亲委派模型要求除了顶层的启动类加载器外,其余的类加载器都应当有自己的父类加载器。这里的类加载器之间的关系一般不会以继承的关系来实现,而是都使用组合关系来复用父加载器的代码。

双亲委派模型的工作过程:如果一个类加载器收到了类加载的请求,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记载其去完成,每一个层次的类加载器都是如此,因此所有的请求加载最终都应该传送到顶层的启动类加载器中,只有当父类加载器反馈到自己无法完成这个类的加载请求的时候(它搜索范围内没有找到所需的类的时候),子类加载器才会尝试自己区加载。

双亲委派模型的好处

Java类随着它的类加载器一起具备了一种带有优先级的层次关系。例如java.lang.Object,它存放在rt.jar之中,无论哪一个类加载器要加载这个类,最终都是委派给处于模型最顶端的启动类加载器进行加载,因此Object类在程序的各种类加载器环境中都是同一个类。相反,如果没有使用类加载器进行加载,由各个类加载器自行去加载的话,如果用户自己编写了一个称为java.lang.Object的类,并放在程序的ClassPath中,那么系统中就会出现多个不同的Object类,java类型体系中最基础的行为也就无法保证了,应用程序也将会变得一片混乱

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