关于什么是双亲委派模型的详细解析？

ゝ一世哀愁。 2024-03-25 20:32 49阅读 0赞

双亲委派模型是 Java 类加载器的一种工作模式，通过这种工作模式，Java 虚拟机将类文件加载到内存中，这样就保证了 Java 程序能够正常的运行起来。那么双亲委派模型究竟说的是啥呢？接下来我们一起来看。

### 1.类加载器 ###

双亲委派模型针对的是 Java 虚拟机中三个类加载器的，这三个类加载器分别是：

1.  启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）
2.  扩展类加载器（Extension ClassLoader）
3.  应用程序类加载器（Application ClassLoader）

如下图所示：

![format_png][]

这 3 个类加载器的作用如下。

#### 1.1 启动类加载器 ####

启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）是由 C++ 实现的，它是用来加载 <JAVA\_HOME>\\jre\\lib\\rt.jar 和 resources.jar 等 jar 包的，如下图所示：

![format_png 1][]

接下来我们写个代码测试一下 rt 类加载器的打印：

public class ClassLoaderExample {
        public static void main(String[] args) {
            // rt 类下的 ClassLoader 打印
            System.out.println("rt classloader：" + String.class.getClassLoader());
        }
    }
    复制代码

以上程序的执行结果如下图所示：

![format_png 2][]

问题来了，为什么打印的不是“Bootstrap ClassLoader”而是 null 呢？ 这是因为启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）是由 C++ 实现的，而这个 C++ 实现的类加载器在 Java 中是没有与之对应的类的，所以拿到的结果是 null。

#### 1.2 扩展类加载器 ####

扩展类加载器是用来加载 <JAVA\_HOME>\\jre\\lib\\ext 目录下 jar 包的，如下图所示：

![format_png 3][]

接下来我们使用代码来演示一下 ext 类加载器，示例代码如下：

public class ClassLoaderExample {
        public static void main(String[] args) {
            // ext 类下 classloader 打印
            System.out.println("ext classloader：" +
                    sun.net.spi.nameservice.dns.DNSNameService.class.getClassLoader());
        }
    }
    复制代码

以上程序的执行结果如下图所示：

![format_png 4][]

#### 1.3 应用程序类加载器 ####

应用程序类加载器是用来加载 classpath 也就是用户的所有类的，接下来我们写代码测试一下应用程序类加载器的打印，实现代码如下：

public class ClassLoaderExample {
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println("application classloader：" +
                    ClassLoaderExample.class.getClassLoader());
        }
    }
    复制代码

以上程序的执行结果如下图所示：

![format_png 5][]

### 2.双亲委派模型 ###

双亲委派模型的执行流程是这样的： 1、当加载一个类时，会先从应用程序类加载器的缓存里查找相应的类，如果能找到就返回对象，如果找不到就执行下面流程；

2、在扩展加载器缓存中查找相应的类，如果能找到就返回对象，如果找不到就继续下面流程；

3、在启动类加载器中查询相应的类，如果找到就返回对象，如果找不到就继续下面流程；

4、在扩展加载器中查找并加载类，如果能找到就返回对象，并将对象加入到缓存中，如果找不到就继续下面流程；

5、在应用程序类加载器中查找并加载类，如果能找到就返回对象，并将对象加入到缓存中，如果找不到就返回 ClassNotFound 异常。

加载流程如下图所示：

![format_png 6][]

一般“双亲”指的是“父亲”和“母亲”，而在这里“双亲”指的是类加载类先向上找，再向下找的流程就叫做双亲委派模型。

### 3.优缺点分析 ###

#### 3.1 优点 ####

双亲委派模型的优点有两个： 1、安全。 2、避免重复加载。

3.1.1 安全

在安全方面的表现时，当使用双亲委派模型时，用户就不能伪造一些不安全的系统类了，比如 jre 里面已经提供了 String 类在启动类加载时加载，那么用户自定义再自定义一个不安全的 String 类时，按照双亲委派模型就不会再加载用户定义的那个不安全的 String 类了，这样就可以避免非安全问题的发生了。

3.1.2 避免重复加载

使用双亲委派模型也可以避免一个类被重复加载，当一个类被加载之后，因为使用的双亲委派模型，这样不会出现多个类加载器都将同一个类重复加载的情况了。

#### 3.2 缺点 ####

双亲委派模型的典型问题是加载 SPI 实现类的场景，比如 JNDI（Java Naming and Directory Interface，Java 命名与目录接口）服务，它的代码由启动类加载器去加载(在 JDK 1.3 时放进 rt.jar)，但 JNDI 的目的就是对资源进行集中管理和查找，它需要调用独立厂商实现部部署在应用程序的 classpath 下的 JNDI 接口提供者（SPI, Service Provider Interface）的代码，但启动类加载器不可能“认识”之些代码，这就双亲委派模型的问题，JDBC 也是同样的问题。

### 总结 ###

双亲委派模型是和 Java 中多个类加载器（启动类加载器、扩展加载器、应用程序类加载器）的运行规则，通过这个（双亲委派模型）规则可以避免类的非安全问题和类被重复加载的问题，但它也遇到了一些问题，比如 JNDI 和 JDBC 不能通过这个规则进行加载，它需要通过打破双亲委派的模型的方式来加载。

[format_png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/f59cddd5e93e4dbbbce0c8ecfe035763.png
[format_png 1]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/eb713990639f4924b2d0354b9cb540d7.png
[format_png 2]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/45552720b00e43bbb9520ab86ac58d80.png
[format_png 3]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/cd53d4d727f6457d9b3f7491cd63a248.png
[format_png 4]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/19f6f8f0282e4a448d404a90bff855e1.png
[format_png 5]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/19e3029dbc33433299e3eaf1948b84c6.png
[format_png 6]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/90085f8f2d034a69a90a0900ece847d1.png