双亲委派机制及打破双亲委派示例

双亲委派机制在加载类的时候,会一级一级向上委托,判断是否已经加载,从自定义类加载器-》应用类加载器-》扩展类加载器-》启动类加载器,如果到最后都没有加载这个类,则回去加载自己的类。双亲委托有个弊端:不能向下委派,不能不委派怎么打破双亲委派机制:(也就是能向下委派和不委派)自定义类加载器(不委派)spi机制(向下委派)打破双亲委派打破双亲委派的两种方式:1.通过spi机制,使用ServiceLoader.load去加载2.通过自定义类加载器,继承classloade

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

双亲委派机制

在加载类的时候,会一级一级向上委托,判断是否已经加载,从自定义类加载器-》应用类加载器-》扩展类加载器-》启动类加载器,如果到最后都没有加载这个类,则回去加载自己的类。

双亲委派机制及打破双亲委派示例

双亲委托有个弊端:

不能向下委派,不能不委派

怎么打破双亲委派机制:(也就是能向下委派和不委派)

自定义类加载器(不委派)

spi机制(向下委派)

打破双亲委派

打破双亲委派的两种方式:

1.通过spi机制,使用ServiceLoader.load去加载

2.通过自定义类加载器,继承classloader,重写loadclass方法

SPI机制

spi机制是一种服务发现机制。它通过在ClassPath路径下的META-INF/services文件夹查找文件,自动加载文件里所定义的类。这一机制为很多框架扩展提供了可能,比如在JDBC中就使用到了SPI机制。

为什么通过spi机制就能打破双亲委托?

因为在某些情况下父类加载器需要委托子类加载器去加载class文件。受到加载范围的限制,父类加载器无法加载到需要的文件。

以Driver接口为例,DriverManager通过Bootstrap ClassLoader加载进来的,而com.mysql.jdbc.Driver是通过Application ClassLoader加载进来的。由于双亲委派模型,父加载器是拿不到通过子加载器加载的类的。这个时候就需要启动类加载器来委托子类来加载Driver实现,从而破坏了双亲委派。

SPI机制demo:

public interface HelloService {
    public String getName();
}
public class Hello1 implements HelloService{
    @Override
    public String getName() {
        return "hello1";
    }
}
public class Hello2 implements HelloService{
    @Override
    public String getName() {
        return "hello2";
    }
}

来一个main方法去加载它,将使用ServiceLoader来进行加载

public class SPITest {
    public static void main(String[] args) {
        ServiceLoader<HelloService> serviceLoader = ServiceLoader.load(HelloService.class);
        for (HelloService helloService :serviceLoader){
            System.out.println(helloService.getName());
        }
    }
}

配置文件,文件名为接口的全路径,文件内容为实现类的全路径,如我的为:com.chuan.service.Hello1

双亲委派机制及打破双亲委派示例

输出结果:hello1

只配置了Hello1,所以只发现了这一个实现类。

自定义类加载器

实现逻辑:自定义类继承classLoader,作为自定义类加载器,重写loadClass方法,不让它执行双亲委派逻辑,从而打破双亲委派。

先看一个没有重写的demo

结果:

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@58644d46

发现是app类加载器。

然后重写loadClass方法

public class MyClassLoader extends ClassLoader{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        // ServiceLoader.load()
        MyClassLoader myClassLoader = new MyClassLoader();
        Class<?> aClass = myClassLoader.loadClass(Test1.class.getName());
        System.out.println(aClass.getClassLoader());
    }
    protected Class<?> findClass(String className) throws ClassNotFoundException {
        System.out.println("My findClass!");
        return null;
    }

    protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
            throws ClassNotFoundException
    {
        synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
            Class<?> c = findLoadedClass(name);
            if (c == null) {
                long t0 = System.nanoTime();
                try {
                    //修改classloader的原双亲委派逻辑,从而打破双亲委派
                    if (name.startsWith("com.chuan")){
                        c=findClass(name);
                    }
                    else {
                        c=this.getParent().loadClass(name);
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                }

                if (c == null) {
                    long t1 = System.nanoTime();
                    c = findClass(name);
                    sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
                }
            }
            if (resolve) {
                resolveClass(c);
            }
            return c;
        }
    }
}
class Test1{

        }

运行报错,因为没有委派给app类加载器,所以找不到加载不了这个类。

那么新的问题又来了,如果我自定义类记载器和核心类重名怎么办,该怎么加载,又或者我想篡改核心类内容,jvm又是怎么解决的?

jvm肯定解决了这个问题,openjdk源码在AccessController.doPrivileged

学名叫做沙箱安全机制,主要作用是:保护核心类,防止打破双亲委派机制,防篡改,如果重名的话就报异常,这里的重名指包名加类名都重复。

demo:

package java.lang;

public class Integer {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("1");
    }
}

运行报错:

错误: 在类 java.lang.Integer 中找不到 main 方法, 请将 main 方法定义为:

public static void main(String[] args)

否则 JavaFX 应用程序类必须扩展javafx.application.Application

 

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