java 详解类加载器的双亲委派及打破双亲委派

2018-08-01 本文已影响134人青城楼主

https://blog.csdn.net/Dopamy_BusyMonkey/article/details/79739748

首先，先要知道什么是类加载器。简单说，类加载器就是根据指定全限定名称将class文件加载到JVM内存，转为Class对象。如果站在JVM的角度来看，只存在两种类加载器:

启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）：由C++语言实现（针对HotSpot）,负责将存放在<JAVA_HOME>\lib目录或-Xbootclasspath参数指定的路径中的类库加载到内存中。

其他类加载器：由Java语言实现，继承自抽象类ClassLoader。如：

扩展类加载器（Extension ClassLoader）：负责加载<JAVA_HOME>\lib\ext目录或java.ext.dirs系统变量指定的路径中的所有类库。
应用程序类加载器（Application ClassLoader）。负责加载用户类路径（classpath）上的指定类库，我们可以直接使用这个类加载器。一般情况，如果我们没有自定义类加载器默认就是用这个加载器。
双亲委派模型工作过程是：如果一个类加载器收到类加载的请求，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器完成。每个类加载器都是如此，只有当父加载器在自己的搜索范围内找不到指定的类时（即ClassNotFoundException），子加载器才会尝试自己去加载。

类加载器的双亲委派模型
1.2 为什么需要双亲委派模型？

为什么需要双亲委派模型呢？假设没有双亲委派模型，试想一个场景：

黑客自定义一个java.lang.String类，该String类具有系统的String类一样的功能，只是在某个函数稍作修改。比如equals函数，这个函数经常使用，如果在这这个函数中，黑客加入一些“病毒代码”。并且通过自定义类加载器加入到JVM中。此时，如果没有双亲委派模型，那么JVM就可能误以为黑客自定义的java.lang.String类是系统的String类，导致“病毒代码”被执行。

而有了双亲委派模型，黑客自定义的java.lang.String类永远都不会被加载进内存。因为首先是最顶端的类加载器加载系统的java.lang.String类，最终自定义的类加载器无法加载java.lang.String类。

或许你会想，我在自定义的类加载器里面强制加载自定义的java.lang.String类，不去通过调用父加载器不就好了吗?确实，这样是可行。但是，在JVM中，判断一个对象是否是某个类型时，如果该对象的实际类型与待比较的类型的类加载器不同，那么会返回false。

举个简单例子：

ClassLoader1、ClassLoader2都加载java.lang.String类，对应Class1、Class2对象。那么Class1对象不属于ClassLoad2对象加载的java.lang.String类型。

二、打破双亲委派机制则不仅要继承ClassLoader类，还要重写loadClass和findClass方法，如下例子：

①定义Test类。

?
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public class Test {
public Test(){
System.out.println(this.getClass().getClassLoader().toString());
}
}
②重新定义一个继承ClassLoader的TestClassLoaderN类，这个类与前面的TestClassLoader类很相似，但它除了重写findClass方法外还重写了loadClass方法，默认的loadClass方法是实现了双亲委派机制的逻辑，即会先让父类加载器加载，当无法加载时才由自己加载。这里为了破坏双亲委派机制必须重写loadClass方法，即这里先尝试交由System类加载器加载，加载失败才会由自己加载。它并没有优先交给父类加载器，这就打破了双亲委派机制。

public class TestClassLoaderN extends ClassLoader {

private String name;

public TestClassLoaderN(ClassLoader parent, String name) {
super(parent);
this.name = name;
}

@Override
public String toString() {
return this.name;
}

@Override
public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
Class<?> clazz = null;
ClassLoader system = getSystemClassLoader();
try {
clazz = system.loadClass(name);
} catch (Exception e) {
// ignore
}
if (clazz != null)
return clazz;
clazz = findClass(name);
return clazz;
}

@Override
public Class<?> findClass(String name) {

InputStream is = null;
byte[] data = null;
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
try {
  is = new FileInputStream(new File("d:/Test.class"));
  int c = 0;
  while (-1 != (c = is.read())) {
    baos.write(c);
  }
  data = baos.toByteArray();
} catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
} finally {
  try {
    is.close();
    baos.close();
  } catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
  }
}
return this.defineClass(name, data, 0, data.length);

}

public static void main(String[] args) {
TestClassLoaderN loader = new TestClassLoaderN(
TestClassLoaderN.class.getClassLoader(), "TestLoaderN");
Class clazz;
try {
clazz = loader.loadClass("test.classloader.Test");
Object object = clazz.newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

}

1.2 为什么需要双亲委派模型？

为什么需要双亲委派模型呢？假设没有双亲委派模型，试想一个场景：

举个简单例子：

ClassLoader1、ClassLoader2都加载java.lang.String类，对应Class1、Class2对象。那么Class1对象不属于ClassLoad2对象加载的java.lang.String类型。

二、打破双亲委派机制则不仅要继承ClassLoader类，还要重写loadClass和findClass方法，如下例子：

①定义Test类。

public class TestClassLoaderN extends ClassLoader {

private String name;

public TestClassLoaderN(ClassLoader parent, String name) {
super(parent);
this.name = name;
}

@Override
public String toString() {
return this.name;
}

@Override
public Class<?> findClass(String name) {

InputStream is = null;
byte[] data = null;
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
try {
  is = new FileInputStream(new File("d:/Test.class"));
  int c = 0;
  while (-1 != (c = is.read())) {
    baos.write(c);
  }
  data = baos.toByteArray();
} catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
} finally {
  try {
    is.close();
    baos.close();
  } catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
  }
}
return this.defineClass(name, data, 0, data.length);

}

java 详解类加载器的双亲委派及打破双亲委派

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