JVM - 双亲委派

# JVM - 双亲委派

JDK版本：1.8

# 1、双亲委派机制

Java虚拟机对于class文件采用的加载策略是按需加载。也就是当需要使用该类时才会将该类的.class文件加载到内存中生成Class对象。并且加载某个类的.class文件时，Java虚拟机采用的是双亲委派模式，即将加载.class文件的的请求优先交由父类进行加载处理，如果父类能够进行正常加载则将其加载到内存中，如果不能加载则再由自己进行加载。这是一种任务委派模式。

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# 2、双亲委派机制的工作原理

• 如果一个类加载器收到了类加载的请求，它并不会自己先去加载，而是将这个请求委托给父类的加载器去执行。
• 如果父类加载器还在其父类加载器，则进一步向上委托，依次进行递归，请求最总将到达顶层的引导类加载器。
• 如果父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回，如果父类加载器无法完成类加载任务，子加载器才会尝试自己去加载，这就是双亲委派模式。

比如在加载jdbc.jar用于实现数据库连接的时候。因为jdbc.jar是基于Java中rt.jar中的SPI接口进行实现的，所以在加载的时候，由于SPI接口会调用实现类中的方法，所以这里jbdc.jar中的方法会被加载到内存中，此时就会进行双亲委派进行类加载。最终从Bootstrap ClassLoader类加载器中加载SPI核心类，然后加载SPI接口的实现类，此时Bootstrap ClassLoader会进行反向委派，通过线程上下文类加载器进行jdbc.jar的加载。

这样做的优势：

• 避免类的重复加载。
• 保护程序安全，防止核心类库API被恶意篡改。

# 3、沙箱安全机制

自定义类java.lang.String：

package java.lang;

public class String{
    
    public static void main(String[] args){
    	System.out.println("自定义的 java.lang.String 类")    
    }
    
}
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启动程序

在加载自定义String类的时候，会使用双清委派机制，优先交由Bootstrap Class Loader进行类的加载，此时引导类加载器会优先加载JDK自带的.class文件，其中包含rt.jar中的java.lang.String.class文件，此时String类已经交由Bootstrap Class Loader加载到内存中，而自定义的String类则是会使用Application Class Loader进行类加载，此时内存中已经存在java.lang.String类，所以再使用应用类加载器进行类加载的时候就会报java.lang.SecurityException:Prohibited package name: java.lang异常。这样就可以保证Java核心类库的绝对安全。

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# 4、如果判断两个Class对象是否相同

在JVM中表示两个Class对象是否为同一个类存在两个必要条件：

• 类的完全限定名必须一致(完全限定名：包名+类名)。
• 加载这个类的ClassLoader（指ClassLoader实例对象）必须相同。

换句话说，在JVM中，即使这两个类对象（Class对象）来源同一个Class文件，被同一个虚拟机所加载，但只要加载它们的ClassLoader实例对象不同，那么这两个类对象也是不相等的。

# 5、对类加载器的引用

JVM必须知道一个类是由启动加载器加载的还是由用户类加载器加载的。如果一个类是由用户类加载器加载的，那么JVM会将这个类加载器的一个引用作为类型信息的一部分保存在方法区中。当解析一个类到另一个类型的引用的时候，JVM需要保证这两个类型的类加载器是相同的。

# 6、类的主动使用和被动使用

Java程序对类的使用方式分为：主动使用和被动使用。

主动使用分为七种情况：

• 创建类的实例。
• 访问某个类或者接口的静态变量，或者对该静态变量的赋值。
• 调用类的静态方法。
• 反射(比如：Class.forName("com.kapcb.ccc.Kpacb"))。
• 初始化一个类的子类。
• Java虚拟机启动时被表明为启动类的类。
• JDK7开始提供的动态语言支持
  • java.lang.invoke.MethodHandle实例的解析结果，REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic句柄对应的类没有初始化，则初始化 。

除了以上七种情况，其他使用Java类的方式都被看作是对类的被动使用，都不会导致类的初始化。

GitHub源码地址：https://github.com/kapbc/Java-Kapcb/tree/master/src/main/java/com/kapcb/ccc/jvm

备注：此文为笔者学习JVM的笔记，鉴于本人技术有限，文中难免出现一些错误，感谢大家批评指正。