双亲委派机制

2年前 (2022) 程序员胖胖胖虎阿

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双亲委派机制定义：

当一个类加载器收到了类加载的请求的时候，他不会直接去加载指定的类，而是把这个请求委托给自己的父加载器去加载。只有父加载器无法加载这个类的时候，才会由当前这个加载器来负责类的加载。
Java中提供如下四种类型的加载器，每一种加载器都有指定的加载对象，具体如下
Bootstrap ClassLoader（启动类加载器）：主要负责加载Java核心类库，%JRE_HOME%\lib下的rt.jar、resources.jar、charsets.jar和class等。
Extention ClassLoader（扩展类加载器）：主要负责加载目录%JRE_HOME%\lib\ext目录下的jar包和class文件。
Application ClassLoader（应用程序类加载器）：主要负责加载当前应用的classpath下的所有类
User ClassLoader（用户自定义类加载器）：用户自定义的类加载器,可加载指定路径的class文件
这四种类加载器存在如下关系，当进行类加载的时候，虽然用户自定义类不会由bootstrap classloader或是extension classloader加载（由类加载器的加载范围决定），但是代码实现还是会一直委托到bootstrap classloader, 上层无法加载，再由下层是否可以加载，如果都无法加载，就会触发findclass,抛出classNotFoundException.
双亲委派机制

注意：这里存在的加载器之间的层级关系并不是以继承的方式存在的，而是以组合的方式处理的。如下是classLoader源码。
双亲委派机制

双亲委派机制存在的意义：

1.通过委派的方式，可以避免类的重复加载，当父加载器已经加载过某一个类时，子加载器就不会再重新加载这个类。
2.通过双亲委派的方式，还保证了安全性。因为Bootstrap ClassLoader在加载的时候，只会加载JAVA_HOME中的jar包里面的类，如java.lang.Integer，那么这个类是不会被随意替换的，除非有人跑到你的机器上，破坏你的JDK。那么，就可以避免有人自定义一个有破坏功能的java.lang.Integer被加载。这样可以有效的防止核心Java API被篡改。
双亲委派机制是在classLoader里的loadclass方法里实现的，
源码：
简单说下实现流程：

首先判断该类是否已经被加载
2.该类未被加载，如果父类不为空，交给父类加载
3.如果父类为空，交给bootstrap classloader 加载
4.如果类还是无法被加载到，则触发findclass,抛出classNotFoundException(findclass这个方法当前只有一个语句，就是抛出classNotFoundException），如果想自己实现类加载器的话，可以继承classLoader后重写findclass方法，加载对应的类）

protected ClassloadClass(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;
    }
}

总结：

双亲委派机制有他存在的意义，不过也存在许多场景是需要破坏这个机制的，所以双亲委派机制也非必然。比如 tomcat web容器里面部署了很多的应用程序，但是这些应用程序对于第三方类库的依赖版本却不一样，但这些第三方类库的路径又是一样的，如果采用默认的双亲委派类加载机制，那么是无法加载多个相同的类。所以，Tomcat破坏双亲委派原则，提供隔离的机制，为每个web容器单独提供一个WebAppClassLoader加载器。
Tomcat的类加载机制：为了实现隔离性，优先加载 Web 应用自己定义的类，所以没有遵照双亲委派的约定，每一个应用自己的类加载器——WebAppClassLoader负责加载本身的目录下的class文件，加载不到时再交给CommonClassLoader加载，这和双亲委派刚好相反。
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双亲委派机制