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正文
深入JDK源码详解Java类加载机制：双亲委派模型的实现原理（一）
上一篇文章主要说明的是jvm中这几个核心的类加载器到底是怎么加载的，经过一系列的调试，翻底层代码以及示例代码
双亲委派机制
jvm类加载器是有亲子层级结构的 ，如下图
这里类加载其实就有一个双亲委派机制，加载某个类时会先委托父加载器寻找目标类，找不到再 委托上层父加载器加载，如果所有父加载器在自己的加载类路径下都找不到目标类，则在自己的 类加载路径中查找并载入目标类。比如我们的Math类，最先会找应用程序类加载器加载，应用程序类加载器会先委托扩展类加载 器加载，扩展类加载器再委托引导类加载器，顶层引导类加载器在自己的类加载路径里找了半天 没找到Math类，则向下退回加载Math类的请求，扩展类加载器收到回复就自己加载，在自己的 类加载路径里找了半天也没找到Math类，又向下退回Math类的加载请求给应用程序类加载器， 应用程序类加载器于是在自己的类加载路径里找Math类，结果找到了就自己加载了。
双亲委派机制说简单点就是，先找父亲加载，不行再由儿子自己加载
为什么是从应用程序类加载器加载的？
会不会有这样的疑问，就是为什么Math类是从应用程序类加载器加载的，而不是引导类加载器？
简单看一下源码
C++调用java代码生成一个jvm加载器实例，然后调用getClassLoader()方法，如下，所以，我们只需要明白this.loader是什么就可以理解了
通过源码可以发现，loader就是应用程序类加载器，所以是从应用程序类加载器加载的，这个是JVM实现的
那么为什么jvm是这样实现的呢？直接从根节点加载不是更好吗？为什么非要从应用程序类加载器开始加载，如果没有加载到就向上委托，如果引导类加载器没有加载到，那么又向下委托，这样不是更麻烦了吗？
其实这个思想或者设计只有jvm的开发人员能明白，我们更多的是猜测
我的想法是这样的（如果有其它想法也可以评论区讨论，随时欢迎）：
对于一个web应用程序来说，你开发出来的代码，真正要运行的代码，95%的代码都是应用程序类加载器加载的，那么当然从应用程序类加载器开始加载，但是确确实实刚开始是多走了一次，但是这个类可能被加载很多次，下次再要使用的时候都是从应用程序类加载器加载，就不用向上委托了，说白了就是应用程序类加载器内部有个集合，第一次加载的时候放进去，然后下次使用的时候都在这个集合中去拿
这里边呢可能还有其它的作用，可能要站在jvm设计人员的角度去想。
说再多都没有用，还是看源码说话
来看下应用程序类加载器AppClassLoader加载类的双亲委派机制源码，AppClassLoader 的loadClass方法最终会调用其父类ClassLoader的loadClass方法，对应的就是下图我圈住的地方，该方法的大体逻辑如下：
首先，检查一下指定名称的类是否已经加载过，如果加载过了，就不需要再加载，直接 返回。
如果此类没有加载过，那么，再判断一下是否有父加载器；如果有父加载器，则由父加 载器加载（即调用parent.loadClass(name, false);）.或者是调用bootstrap类加载器来加 载。
如果父加载器及bootstrap类加载器都没有找到指定的类，那么调用当前类加载器的 findClass方法来完成类加载。
AppClassLoader是Launcher类中的一个内部类，AppClassLoader.loadClass()它会调用super.loadClass(var1, var2);
但是这里有一个需要特别注意的点：
双亲委派机制并不是说 应用程序类加载器的父类是扩展类加载器，扩展类加载器的父类是引导类加载器，只不过是 应用程序类加载器的父加载器是扩展类加载器，扩展类加载器的父加载器是引导类加载器.应用程序类加载器以及扩展类加载器的父类都是URlClassLoader，和extClassLoader没有半毛钱关系，只不过应用程序类加载器的parent属性值是extClassLader。
AppClassLoader.loadClass()最终会调用到其父类ClassLoader的loadClass方法，如下图
这段代码中就实现了双亲委派机制
当前这个类加载器其实是AppClassLoader，只不过是调用了父类的classLoader方法，也就是说当前的this对象是AppClassLoader，刚刚双亲委派的时候讲过，如果这个类已经加载过就直接返回
这个方法就是在已经加载过的类中（刚刚说的集合）找对应的类，如果找到，直接返回，是不是符合我们的逻辑，这个findLoadedClass方法最终会调到C++的代码，所以也没必要往深入看这个方法了，接着往下看
第一次加载，c肯定等于null，所以继续往下走
这个时候，parent是不为空的，这个parent就是扩展类加载器，执行parent.loadClass()又会调用到ClassLoader的loadClass方法，就是又会进来当前这个方法（可以debug去看，这里就不详细展示了）
当前的类加载器是扩展类加载器，这个时候又执行findLoadedClass方法，肯定还是没有，这个时候又会进来
这个parent肯定是空的，因为扩展类加载器的父加载器是一个空的（前上一篇文章讲过，并且也有相关源码，这里就不再过多赘述），parent为空，那么肯定就进了else分支，也就是findBootstrapClassOrNull方法，BootstrapClass也就是引导类加载器，如果能加载到就返回，如果加载不到，当前就跳出了 ，当然findBootstrapClassOrNull底层也是调用了C++代码，这就是向上委托的逻辑。
由于第一次加载，那么引导类加载器也必然加载不到这个类，接着往下走
c==null是肯定的，因为引导类加载器没有加载到，然后会调用扩展类加载器的findClass方法，这个findClass方法是扩展类加载器继承的URLClassLoader的findClass方法，也就是执行的是URLClassLoader的findClass方法,但是当前的类加载器是扩展类加载器
这行代码主要就是生成了一个path，比如name是com.liuxs.jvm.Math，然后替换之后是com/liuxs/jvm/Math.class，然后ucp.getResource去target下面根据这个path找对应的class文件装载到jvm内存中，装载的过程就是defineClass方法
defineClass主要就是做的类加载的这几步：验证-准备-解析-初始化，如下图
但是现在肯定是加载不成功的，因为当前的类加载器是扩展类加载器，肯定是没有的，再回到ClassLoader的loadClass方法
所以这个c返回的肯定是空，因为它在嵌套调用，然后又会回到AppClassLoader，然后找到AppClassLoader的findClass方法，它的父类也是URLClassLoader，所以还是刚刚上面的那一段逻辑
生成了一个path，比如name是com.liuxs.jvm.Math，然后替换之后是com/liuxs/jvm/Math.class，然后ucp.getResource去target下面根据这个path找对应的class文件装载到jvm内存中，装载的过程就是defineClass方法.....
最后就会拿到这个类，这个就是双亲委派机制实现的源码，这个过程还是跟着我的思路动手debug一下比较好
为什么要设计双亲委派机制？
沙箱安全机制：自己写的java.lang.String.class类不会被加载，这样便可以防止核心 API库被随意篡改
避免类的重复加载：当父亲已经加载了该类时，就没有必要子ClassLoader再加载一 次，保证被加载类的唯一性
看一个类加载示例
package java.lang;public class String {public static void main(String[] args) {System.out.println("**************My String Class**************");}}
自己定义了java.lang包，然后自己写了一个String类
经过上面的解析我们知道，java.lang.String.class会先被应用程序类加载器加载，然后经过扩展类加载器，然后到引导类加载器，但是引导类加载器会在jre\lib下面找有没有一个java.lang.String.class的类，它一找，发现有了，就会放到jvm中，然后返回，但是它返回的这个类是JDK自己定义的那个String类，所以运行之后就报错了
这个就是沙箱安全机制，说白了就是你想自己定义个包名等完全和JDK原本的类相同的类，然后去改逻辑是不可能的
还有一个就是避免类重复加载，比如说刚刚的String类，每个加载器中都有一份，但是最终只会加载一次
全盘负责委托机制
“全盘负责”是指当一个ClassLoder装载一个类时，除非显示的使用另外一个ClassLoder，该类所依赖及引用的类也由这个ClassLoder载入。
public class Math {public static int initData = 666;public static final int initDataFinal = 777;public static SysUser user = new SysUser();public int compute() { //一个方法对应一块栈帧内存区域int a = 1;int b = 2;return (a + b) * 10;}public static void main(String[] args) {Math math = new Math();math.compute();}}
比如上面这段代码，在加载Math这个类的时候避免不了加载SysUser这个类，因为它是一个静态的，这个SysUser类也是由AppClassLoader加载的，就不会使用其它的加载器加载
写在最后
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