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[五]類載入機制雙親委派機制 底層程式碼實現原理 原始碼分析 java類載入雙親委派機制是如何實現的

Launcher啟動類

本文是雙親委派機制的原始碼分析部分,類載入機制中的雙親委派模型對於jvm的穩定執行是非常重要的 不過原始碼其實比較簡單,接下來簡單介紹一下 我們先從啟動類說起 有一個Launcher類   sun.misc.Launcher; image_5b8be55e_4272 仔細看下這簡短的幾行註釋,可以得到有用的資訊 ps:直接IDE裡面檢視反編譯的,看不到註釋的,可以下載openJDK檢視原始碼,我的這個版本是openjdk-8-src-b132-03_mar_2014
sun.misc.Launcher
這個類是系統用於啟動主應用的啟動器
構造方法 Launcher() 中做了四件事情
建立          擴充套件          類載入器
建立          應用程式    類載入器
設定ContextClassLoader
如果需要安裝安全管理器 security manager
其中launcher是staitc的,所以初始化的時候就會建立物件,也就是觸發了構造方法,所以初始化的時候就會執行上面四個步驟 image_5b8be55e_3add ExtClassLoader 和  AppClassLoader  都是Launcher的靜態內部類
image_5b8be55e_6921 而且,他們也都是ClassLoader的實現類 image_5b8be55e_3cb7 看下ExtClassLoader的建立中的關鍵幾步 image_5b8be55e_77fe 也在看下AppClassLoader的建立中的關鍵幾步 image_5b8be55e_7080 另外還有 Launcher類中的靜態變數 image_5b8be55e_62a5 你應該可以想得到下面這三個到底是什麼東西,如果真不懂,你需要再去研究下 System.getProperty("sun.boot.class.path") System.getProperty("java.ext.dirs") System.getProperty("java.class.path")

ClassLoader的構造方法

前面說過,對於虛擬機器來說只有兩種類載入器 啟動類載入器以及其他所有,而其他所有都是java.lang.ClassLoader的子類 所以想要自定義類載入器,必須要繼承實現ClassLoader 而且,我們上面說到的,java給我們提供的AppClassLoader 和 ExtClassLoader 也都是ClassLoader的子類 看下ClassLoader的構造方法 和變數parent 你會發現,其實構造方法實際上只有雙引數版本這一種 第二個引數為parent,這個parent是一個ClassLoader,  用於記錄他的  父    類載入器
不管呼叫哪個構造方法 parent必然會被初始化 要麼是你呼叫帶引數的構造方法, 顯式指定一個來設定parent 如果你不指定,預設的構造方法,會使用  getSystemClassLoader返回的AppClassLoader  設定parent
image_5b8be55e_2925 ps: 本文中的不少地方,我都在"父類載入器" 的"父 "和"類載入器"中間加了幾個空格 千萬不要理解成父類載入器  ,<父    類載入器> 指的是類載入器的載入順序層級結構的優先順序   而不是平時說的繼承關係中的父類 父 意味著他的上一層級
getSystemClassLoader 獲取AppClassLoader 的過程
image_5b8be55f_2f0b 那麼再回頭看一眼  應用程式   類載入器的構造 擴充套件  類載入器作為引數傳遞給了他,他最終呼叫的就是ClassLoader 的一個引數的構造方法   將ExtClassLoader 設定為 AppClassLoader  的parent image_5b8be55f_4098 而ExtClassLoader,他的parent 是null image_5b8be55f_53e0 ps:啟動  類載入器 是虛擬機器的一部分,可能c/c++/java實現的,所以不是java語言的一部分 所以對於java本身來說,可以說他是不存在的,但是JVM是知道他的 所以說,此處為null ,parent為null說明他的父    類載入器是啟動類載入器   或者可能就是啟動  類載入器本身

loadClass與findClass

想要實現類 載入器,需要繼承ClassLoader 並且有兩個重要的方法 看下兩個重要方法的宣告,你可能就感覺出來了,想想public 和 protected都是啥意思? image_5b8be55f_6d2f
loadClass方法是類載入器執行   載入類邏輯   的方法,包括檢查是否已經載入,呼叫父類載入,失敗則自己嘗試使用 findClass方法載入
findClass當前類載入器 實際執行載入二進位制流的具體行為方法
Launcher.APPClassLoader中的loadClass方法,最終呼叫的是super.loadClass  , 實際上就是ClassLoader的loadClass方法 Launcher.ExtClassLoader  根本就沒有實現自己的loadClass 方法,所以使用的也是ClassLoader中的
image_5b8be55f_66ff 再來看看ClassLoader的loadClass方法 他會呼叫parent的loadClass方法,如果他的parent不為空,將會一直呼叫父 類載入器, 直到最頂級的  啟動   類載入器  如果 啟動   類載入器仍舊找尋不到, 那麼呼叫自身的findClass  image_5b8be55f_2ac5 如果自己呼叫findClass載入失敗呢? 很顯然, 函式呼叫結束之後,會返回到呼叫點位置,呼叫棧的形式嘛 也就是經過 image_5b8be55f_1e1a 必然要繼續執行他的下一段 如果沒丟擲異常的話,就會走到下面這裡 image_5b8be55f_5b1f 顯然這就完成了一整個的雙親委派的類載入模式 image_5b8be55f_4c07

總結

Launcher作為啟動器 建立了ExtClassLoader 以及AppClassLoader 他們都是ClassLoader的子類,並且ClassLoader有一個parent  指向他的父   類載入器 正是這個屬性完成了自頂而下的 優先順序層級順序的確定 對於sun內建的ExtClassLoader 以及AppClassLoader  以及啟動  類載入器 Bootstrap  他們的層級為 Bootstrap>ExtClassLoader>ExtClassLoader 並且,他們各自有不同的分工 通過ClassLoader的loadClass方法,確定了他們的呼叫邏輯,也就是雙親委派機制 每個層級都會向上傳遞類載入請求,只有上層  父     類載入器呼叫失敗,才會自己嘗試載入 雙親委派機制的意義重大,帶來了更高的安全性等優點 不過他的實現邏輯卻是的確很簡單 一個loadClass就搞定了 findClass是類載入器自身載入類的具體行為 所以,如果你不需要破壞雙親委派機制,只需要覆蓋這個方法即可 如果你想要完全自定義你的類載入器的邏輯機制,直接覆蓋loadClass,當然,你可能還需要繼續覆蓋findClass