Le noyau du mécanisme de chargement de la classe Java est la hiérarchie du chargeur de classe et le modèle de délégation parent. 1. Bootstrap classloader est responsable du chargement des classes de base JVM; 2. Extension classloader charge la bibliothèque de classe d'extension Java; 3. Application classloader charge des classes sur le chemin de classe de l'application. Le chargement des classes suit le modèle de délégation parent, c'est-à-dire que les demandes de chargement de classe seront d'abord déléguées au chargeur de classe parent, et les sous-classes tenteront de charger que lorsque la classe parent ne peut pas être chargée, afin d'éviter le chargement en double des classes et d'assurer la sécurité. Les chargeurs de classe personnalisés peuvent être utilisés dans le déploiement à chaud, le chargement modulaire et d'autres scénarios. Ils héritent généralement de Classloader et remplacent la méthode findClass (). Si vous devez briser la délégation parent, vous pouvez remplacer LoadClass (). De plus, les chargeurs de classe implémentent l'isolement de classe dans des conteneurs Web et les chargeurs de classe de contexte de thread sont utilisés pour des scénarios spécifiques tels que le chargement du pilote JDBC. Comprendre le mécanisme de chargement des classes permet de dépanner les conflits de classe, d'optimiser les systèmes de plug-in et des solutions de déploiement à chaud.
Le mécanisme de chargement des classes de Java est une partie très centrale du JVM, et la hiérarchie du chargeur de classe (Classloader) est la clé. Comprendre la relation hiérarchique de Classloader peut aider à résoudre les problèmes de chargement de classe, à éviter les conflits de classe et peut même être utile lors du développement de systèmes de plug-in ou de solutions de déploiement à chaud.
Les trois r?les principaux de Java Classloader
Il n'y a pas seulement un chargeur de classe en Java, mais trois chargeurs de classe intégrés principaux qui forment une hiérarchie parent-enfant:
- Bootstrap classloader : est responsable du chargement des classes de base fournies avec le JVM, telles que
java.lang.Object, qui sont généralement situées dansrt.jar. Il est implémenté par C, pas une classe Java. - Extension Classloader : La bibliothèque de classe d'extension responsable du chargement Java, qui est généralement située dans
jre/lib/extou l'emplacement spécifié parjava.ext.dirs. - Application classloader (également connu sous le nom de System Classloader) : est responsable du chargement des classes sur l'application ClassPath et est le Classloader avec lequel nous traitons le plus fréquemment.
Une structure "en forme d'arbre" est formée entre ces trois chargeurs de classe. Bootstrap est le n?ud racine, l'extension est son n?ud enfant et l'application est également le n?ud enfant d'extension.
Comment fonctionne le modèle de délégation parent?
Le chargement de la classe Java suit un mécanisme appelé "modèle de délégation parent". En termes simples, lorsqu'un chargeur de classe re?oit une demande de chargement d'une classe, il ne le charge pas d'abord, mais délégue la demande à son chargeur de classe parent pour le terminer jusqu'à la classe Bootstrap de niveau supérieur.
Le chargeur de classe actuel tente de charger uniquement lorsque le chargeur de classe parent ne peut pas terminer la tache de chargement (comme ne pas trouver la classe correspondante).
Il y a deux principaux avantages de ce mécanisme:
- évitez le chargement de classe en double: la même classe ne sera chargée qu'une seule fois et ne sera effectuée par les chargeurs de classe aussi avancés que possible.
- Assurez-vous la sécurité de la classe: empêchez les utilisateurs d'identifier les classes dans la bibliothèque de classe de base. Par exemple, vous avez écrit un
java.lang.String, mais en raison de l'existence de la délégation des parents, le JVM privilégiera l'utilisation de la version chargée de bootstrap pour éviter les risques de sécurité.
Par exemple: lorsque vous utilisez new String() dans votre code, le JVM chargera java.lang.String via l'application Classloader, mais il sera de premier plan sur la tache de sa classe de classe Parent Class Classloader, puis le remettra au bootstrap classloader. Enfin, Bootstrap a réussi à charger cette classe à partir de Rt.Jar, et l'ensemble du processus s'est terminé.
Utilisations et précautions courantes pour les chargeurs de classe personnalisés
Parfois, nous devons personnaliser Classloader, tels que la mise en ?uvre de déploiement à chaud, le chargement modulaire, les fichiers de classe cryptés, etc. Les chargeurs de classe personnalisés héritent généralement java.lang.ClassLoader et remplacer la méthode findClass() .
Il convient de noter que si vous souhaitez suivre le modèle de délégation parent, ne réécrivez pas loadClass() avec désinvolture; Si vous souhaitez briser ce modèle (comme OSGI ou certains frameworks de mise à jour à chaud), vous pouvez implémenter votre propre logique de chargement en réécrivant loadClass() .
Plusieurs points clés:
- Si vous souhaitez implémenter l'isolement des classes (comme différents modules chargent leurs classes respectives sans interférer les uns avec les autres), vous devez concevoir la relation entre les chargeurs de classe.
- Dans un conteneur Web (comme Tomcat), chaque application Web a son propre chargeur de classe, ce qui peut éviter les conflits de classe entre différentes applications.
- Utilisez le Classloader de thread Context pour contourner la cha?ne de chargement de classe par défaut dans certains scénarios, tels que le pilote JDBC sera utilisé lors du chargement.
Résumons
La hiérarchie des chargeurs de classe et le mécanisme de délégation des parents sont l'une des fondements importants de la plate-forme Java. Bien que nous n'ayons pas besoin de faire fonctionner directement le chargeur de classe, la compréhension de ce mécanisme peut nous aider à localiser les problèmes plus rapidement lorsque vous rencontrez des problèmes tels que les exceptions de chargement de classe et les conflits de classe. Dans le même temps, dans certains scénarios d'application avancés, l'utilisation rationnelle du mécanisme de chargement des classes peut également apporter la flexibilité et l'évolutivité.
Fondamentalement, tout est, pas compliqué, mais il est facile d'ignorer les détails.
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