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文章目录
- 打破双亲委派机制
- 一、自定义类加载器
- 自定义类加载器父类怎么是AppClassLoader呢?
- 两个自定义类加载器加载相同限定名的类,不会冲突吗?
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打破双亲委派机制
打破双亲委派机制历史上有三种方式,但本质上只有第一种算是真正的打破了双亲委派机制:
- 自定义类加载器并且重写loadClass方法。Tomcat通过这种方式实现应用之间类隔离,《面试篇》中分享它的做法。
- 线程上下文类加载器。利用上下文类加载器加载类,比如JDBC和JNDI等。
- Osgi框架的类加载器。历史上Osgi框架实现了一套新的类加载器机制,允许同级之间委托进行类的加载,目前很少使用。
一、自定义类加载器
一个Tomcat程序中是可以运行多个Web应用的,如果这两个应用中出现了相同限定名的类,比如Servlet类,Tomcat要保证这两个类都能加载并且它们应该是不同的类。如果不打破双亲委派机制,当应用类加载器加载Web应用1中的MyServlet之后,Web应用2中相同限定名的MyServlet类就无法被加载了。
Tomcat使用了自定义类加载器来实现应用之间类的隔离。 每一个应用会有一个独立的类加载器加载对应的类。
那么自定义加载器是如何能做到的呢?首先我们需要先了解,双亲委派机制的代码到底在哪里,接下来只需要把这段代码消除即可。
ClassLoader中包含了4个核心方法,双亲委派机制的核心代码就位于loadClass方法中。
public Class<?> loadClass(String name)
类加载的入口,提供了双亲委派机制。内部会调用findClass 重要
protected Class<?> findClass(String name)
由类加载器子类实现,获取二进制数据调用defineClass ,比如URLClassLoader会根据文件路径去获取类文件中的二进制数据。重要
protected final Class<?> defineClass(String name, byte[] b, int off, int len)
做一些类名的校验,然后调用虚拟机底层的方法将字节码信息加载到虚拟机内存中
protected final void resolveClass(Class<?> c)
执行类生命周期中的连接阶段
1、入口方法:
2、再进入看下:
如果查找都失败,进入加载阶段,首先会由启动类加载器加载,这段代码在findBootstrapClassOrNull
中。如果失败会抛出异常,接下来执行下面这段代码:
父类加载器加载失败就会抛出异常,回到子类加载器的这段代码,这样就实现了加载并向下传递。
3、最后根据传入的参数判断是否进入连接阶段:
接下来实现打破双亲委派机制:
package classloader.broken;//package com.itheima.jvm.chapter02.classloader.broken;
import org.apache.commons.io.IOUtils;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.ProtectionDomain;
import java.util.regex.Matcher;
/**
* 打破双亲委派机制 - 自定义类加载器
*/
public class BreakClassLoader1 extends ClassLoader {
private String basePath;
private final static String FILE_EXT = ".class";
//设置加载目录
public void setBasePath(String basePath) {
this.basePath = basePath;
}
//使用commons io 从指定目录下加载文件
private byte[] loadClassData(String name) {
try {
String tempName = name.replaceAll("\\.", Matcher.quoteReplacement(File.separator));
FileInputStream fis = new FileInputStream(basePath + tempName + FILE_EXT);
try {
return IOUtils.toByteArray(fis);
} finally {
IOUtils.closeQuietly(fis);
}
} catch (Exception e) {
System.out.println("自定义类加载器加载失败,错误原因:" + e.getMessage());
return null;
}
}
//重写loadClass方法
@Override
public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
//如果是java包下,还是走双亲委派机制
if(name.startsWith("java.")){
return super.loadClass(name);
}
//从磁盘中指定目录下加载
byte[] data = loadClassData(name);
//调用虚拟机底层方法,方法区和堆区创建对象
return defineClass(name, data, 0, data.length);
}
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, IOException {
//第一个自定义类加载器对象
BreakClassLoader1 classLoader1 = new BreakClassLoader1();
classLoader1.setBasePath("D:\\lib\\");
Class<?> clazz1 = classLoader1.loadClass("com.itheima.my.A");
//第二个自定义类加载器对象
BreakClassLoader1 classLoader2 = new BreakClassLoader1();
classLoader2.setBasePath("D:\\lib\\");
Class<?> clazz2 = classLoader2.loadClass("com.itheima.my.A");
System.out.println(clazz1 == clazz2);
Thread.currentThread().setContextClassLoader(classLoader1);
System.out.println(Thread.currentThread().getContextClassLoader());
System.in.read();
}
}
自定义类加载器父类怎么是AppClassLoader呢?
默认情况下自定义类加载器的父类加载器是应用程序类加载器:
以Jdk8为例,ClassLoader类中提供了构造方法设置parent的内容:
这个构造方法由另外一个构造方法调用,其中父类加载器由getSystemClassLoader方法设置,该方法返回的是AppClassLoader。
两个自定义类加载器加载相同限定名的类,不会冲突吗?
不会冲突,在同一个Java虚拟机中,只有相同类加载器+相同的类限定名才会被认为是同一个类。
在Arthas中使用sc –d 类名的方式查看具体的情况。
如下代码:
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, IOException {
//第一个自定义类加载器对象
BreakClassLoader1 classLoader1 = new BreakClassLoader1();
classLoader1.setBasePath("D:\\lib\\");
Class<?> clazz1 = classLoader1.loadClass("com.itheima.my.A");
//第二个自定义类加载器对象
BreakClassLoader1 classLoader2 = new BreakClassLoader1();
classLoader2.setBasePath("D:\\lib\\");
Class<?> clazz2 = classLoader2.loadClass("com.itheima.my.A");
System.out.println(clazz1 == clazz2);
}
打印的应该是false,因为两个类加载器不同,尽管加载的是同一个类名,最终Class对象也不是相同的。
通过Arthas看:
也会出现两个不同的A类。
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