大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。
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?前言
Code皮皮虾 一个沙雕而又有趣的憨憨少年,和大多数小伙伴们一样喜欢听歌、游戏,当然除此之外还有写作的兴趣,emm…,日子还很长,让我们一起加油努力叭?
什么是双亲委派机制?
说到双亲委派机制,那么我们需要先了解Java中的类加载器!
?Java中的类加载器主要分为以下四类:
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启动类加载器(BootStrap ClassLoader), 主要负责加载jre/lib/rt.jar相关的字节码文件的。
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扩展类加载器(Extension ClassLoader), 主要负载加载 jre/lib/ext/*.jar 这些jar包的。
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应用程序类加载器(Application ClassLoader), 主要负责加载用户自定义的类以及classpath环境变量所配置的jar包的。
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自定义类加载器(UserClassLoader), 负责加载程序员指定的特殊目录下的字节码文件的。大多数情况下,自定义类加载器只需要继承ClassLoader这个抽象类,重写findClass()和loadClass()两个方法即可。
双亲委派机制原理
- 如果一个类加载器收到了类加载请求,它并不会自己先去加载,而是把这个请求委托给父类的加载器去执行。
- 如果父类的加载器还存在其父类加载器,则进一步向上委托,依次递归请求最终达到顶层的启动类加载器。
- 如果父类加载器可以完成类加载任务,就成功返回,倘若父类加载器无法完成此加载任务,子加载器才会尝试自己去加载,这就是双亲委派机制。
优点
- 避免类的重复加载
- 保护程序安全,防止核心API被随意篡改
缺点
- 在某些场景下双亲委派制过于局限,所以有时候必须打破双亲委派机制来达到目的。例如:SPI机制
打破双亲委派机制?
打破双亲委派机制?
小伙伴:我看这双亲委派机制挺好的啊,为什么要打破呢。
皮皮虾:哈哈,那就直接上实例讲解叭。?
前提知识:线程上下文类加载器
线程上下文类加载器(context class loader)是从 JDK 1.2 开始引入的。Java.lang.Thread中的方法 getContextClassLoader()和 setContextClassLoader(ClassLoader cl)
用来获取和设置线程的上下文类加载器。如果没有通过 setContextClassLoader(ClassLoader cl)方法进行设置的话,线程将继承其父线程的上下文类加载器。
Java 应用运行的初始线程的上下文类加载器是应用类加载器,在线程中运行的代码可以通过此类加载器来加载类和资源。
线程上下文类加载器从根本解决了一般应用不能违背 双亲委派模式 的问题,使得java类加载体系显得更灵活。上面所提到的问题正是线程上下文类加载器的拿手好菜。如果不做任何的设置,Java应用的线程上下文类加载器默认就是系统类加载器。因此,在 SPI 接口的代码中使用线程上下文类加载器,就可以成功的加载到 SPI 实现的类。
双亲委派出现之前
由于双亲委派模型是在JDK1.2之后才被引入
的,而在这之前已经有用户自定义类加载器在用了。所以,这些是没有遵守双亲委派原则的。
自定义类加载器加载一个类需要:继承ClassLoader,重写findClass,如果不想打破双亲委派模型,那么只需要重写findClass;如果想打破双亲委派模型,那么就重写整个loadClass方法,设定自己的类加载逻辑
JDBC打破双亲委派机制
使用SPI机制创建数据库链接
前提是,只要mysql的jar包在类路径中。
Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/mysql", "root", "0000");
代码执行之前,DriverManager会先被类加载器加载,因为java.sql.DriverManager类是位于rt.jar下面的 ,所以他会被启动类加载器加载。
类加载时,会执行该类的静态方法。其中有一段关键的代码是:
ServiceLoader<Driver> loadedDrivers = ServiceLoader.load(Driver.class);
这段代码,会尝试加载classpath下面的所有实现了Driver接口的实现类。
那么,问题就来了。
DriverManager是被启动类加载器加载的,那么在加载时遇到以上代码,会尝试加载所有Driver的实现类,但是这些实现类基本都是第三方提供的,第三方的类不能被启动类加载器加载。
那么,怎么解决这个问题呢?
于是,就在JDBC中通过引入ThreadContextClassLoader(线程上下文加载器,默认情况下是AppClassLoader)的方式来使用应用程序类加载器 破坏了双亲委派原则。
我们深入到ServiceLoader.load方法就可以看到:
public static <S> ServiceLoader<S> load(Class<S> service) {
//获取线程上下文类加载器
ClassLoader cl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
return ServiceLoader.load(service, cl);
}
Tomcat
Tomcat是web容器,那么一个web容器可能需要部署多个应用程序。
不同的应用程序可能会依赖同一个第三方类库的不同版本,但是不同版本的类库中某一个类的全路径名可能是一样的。
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。
前面3个类加载和默认的一致,CommonClassLoader、CatalinaClassLoader、SharedClassLoader和WebappClassLoader则是Tomcat自己定义的类加载器,它们分别加载/common/、/server/、/shared/*(在tomcat 6之后已经合并到根目录下的lib目录下)和/WebApp/WEB-INF/*中的Java类库。
其中WebApp类加载器和Jsp类加载器通常会存在多个实例,每一个Web应用程序对应一个WebApp类加载器,每一个JSP文件对应一个Jsp类加载器。
如何打破双亲委派机制?
1.自定义类加载器
自定义类加载器加载一个类需要:继承ClassLoader,重写findClass,如果不想打破双亲委派模型,那么只需要重写findClass;如果想打破双亲委派模型,那么就重写整个loadClass方法,设定自己的类加载逻辑
想要打破即重写的时候让自己去加载不让父加载器去加载
2. 使用线程上下文类加载器
public class Main {
public static void main(String[] args) {
ClassLoader contextClassLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
}
}
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