如何选择Classloader？

Question

动机

假设我们有一个类加载层次结构,如下所示:

 Bootstrap
     |
  System
     |
  Custom

假设CustomClassloader用于加载类com.example.SomeClass.它检查System类加载器是否可以加载它,再次检查Bootstrap类加载器是否可以加载它.既然两者都不能,com.example.SomeClass则由Customclassloader加载.

任何com.example.SomeClass依赖的类都是一样的.我相信我理解这个过程.

题

我不明白为什么Custom会尝试首先加载com.example.SomeClass.如何在Java应用程序中选择当前的类加载器？

Answer 1

小介绍

如您所知,默认情况下,Java使用引导类加载器和系统类加载器.第一个负责加载引导类(它的类路径包含诸如rt.jar之类的工件),第二个负责保存应用程序的类路径.通常,在环境变量中定义或在JVM中给出的类路径开始使用-cp参数.

答案

只有在发生以下两种情况之一时,com.example.SomeClass才会由自定义类加载器加载该类Custom:要么在启动时将自定义类加载器定义为用作系统类加载器,要么在运行时通过它显式加载类.

关于每个选项的更多信息:

• 在应用程序启动时:您可以定义何时启动JVM实例,而不是使用Java的默认系统类加载器,而是使用您自己的.为此,只需使用定义的以下环境变量调用java:

  -Djava.system.class.loader=my.tests.classloaders.Custom
  

  在这种情况下,会发生的是,该JVM实例中的应用程序中的所有类实际上都将由Custom类加载器加载.

• 在运行时:您可以在运行时使用自定义类加载器加载类.这是通过创建自定义类加载器的实例并从中加载类来实现的

       ClassLoader classloader = new CustomClassLoader();
       Class someClass = classloader.loadClass("com.example.SomeClass");
  

就像@Noofiz在他的回答中所说,一旦你加载了一个类,所有需要但尚未加载的引用类都是通过相关的类加载器加载的.因此,如果使用自定义类加载器加载一个类,则所有引用的类也将通过它加载.加载所有类时,您可以执行任何操作,记录正在加载的类,委托父类加载器,自己加载类...

一些额外的信息

通常,实现自定义类加载器的最佳方法是使用您提到的委派模型.这是因为类实际上不仅由类的字节码定义,而且还由其类加载器定义,这意味着由两个不同的类加载器加载的类将不是同一个类.

这意味着当您的自定义类加载器委托给它的父级时,您确保该类可用于更广泛的范围.大多数情况下,这将是你想要的,但并非总是如此.

如果由于某种原因你想要类隔离,那么你的自定义类加载器可能会以相反的方式实现.首先,它尝试自己加载类,并且只有在找不到类(或者是JVM系统类或您可能想要跳过的任何其他类)时才将其委托给它的父级.例如,Web应用程序容器以这种方式工作,允许上下文重新部署(基本上它们丢弃类加载器并创建一个新的加载所有内容)和Web应用程序之间的完全类隔离.

正如我已经说过的那样,处理类加载并不是微不足道的,要么你真的知道你在做什么,要么你肯定会发现自己陷入了一些奇怪的伏都教问题.

也许已经过于偏离主题了,但是如果你想更多地关注类加载器和隔离,你可以查看一个名为classworlds的旧开源项目.即使这个项目很老,我也建议它,因为它是一个小项目,充满了关于类加载机制的知识,你可以很容易地深入研究.