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JAVA和Tomcat 类加载机制(1/4)

来源:网络整理     时间:2018-09-05     关键词:

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一. 什么是类加载器?

“通过一个类的全限定名来获取描述此类的二进制字节流”这个动作放到Java虚拟机外部去实现,以便让应用程序自己决定如何去获取所需要的类。实现这个动作的代码模块称为“类加载器”。

二. 什么是双亲委派模型?

图中展示的类加载器之间的这种层次关系,称为类加载器的双亲委派模型(Parents Delegation Model)

2.1 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,它把这个请求委派给父类加载器去完成,每一个层次的类加载器都是如此,最终都应该传送到顶层的启动类加载器中,只有当父加载器反馈自己无法完成这个加载请求(它的搜索范围中没有找到所需的类)时,子加载器才会尝试自己去加载。

2.2 双亲委派模型优点

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,保证"JAVA类"在程序的各种类加载器环境中都是同一个类。

例如类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,如果没有使用双亲委派模型,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Class Path中,那系统中将会出现多个不同的Object类,Java类型体系中最基础的行为也就无法保证,应用程序也将会变得一片混乱。

三. 为什么打破双亲委派模型?

      如果基础类又要调用回用户的代码,那该怎么办?

      这并非是不可能的事情,一个典型的例子便是JNDI服务,JNDI现在已经是Java的标准服务,它的代码由启动类加载器去加载(在JDK 1.3时放进去的rt.jar),但JNDI的目的就是对资源进行集中管理和查找,它需要调用由独立厂商实现并部署在应用程序的Class Path下的JNDI接口提供者(SPI,Service Provider Interface)的代码,但启动类加载器不可能“认识”这些代码,因为启动类加载器的搜索范围中找不到用户应用程序类,那该怎么办?

      为了解决这个问题,Java设计团队只好引入了一个不太优雅的设计:线程上下文类加载器(Thread Context ClassLoader)。这个类加载器可以通过java.lang.Thread类的setContextClassLoader()方法进行设置,如果创建线程时还未设置,它将会从父线程中继承一个,如果在应用程序的全局范围内都没有设置过的话,那这个类加载器默认就是应用程序类加载器(Application ClassLoader)。

      有了线程上下文类加载器,就可以做一些“舞弊”的事情了,JNDI服务使用这个线程上下文类加载器去加载所需要的SPI代码,也就是父类加载器请求子类加载器去完成类加载的动作,这种行为实际上就是打通了双亲委派模型的层次结构来逆向使用类加载器,实际上已经违背了双亲委派模型的一般性原则,但这也是无可奈何的事情。Java中所有涉及SPI的加载动作基本上都采用这种方式,例如JNDI、JDBC、JCE、JAXB和JBI等。

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