jvm的双亲委派机制
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类加载机制及SPI最近重温Java类加载及双亲委派机制,并写了⼀个SPI的例⼦从⽹上找了⼀张图⽚,对着图⽚及课堂笔记来梳理下。
⾸先java⾃带的类加载器分为BootStrapClassLoader(引导\启动类加载器),ExtClassLoader(扩展类加载器),AppClassLoader(应⽤程序类加载器)三种,此外还⽀持⽤户⾃⼰定义的⾃定义类加载器,加载的是⽤户⾃⼰指定的⽬录。
BootStrapClassLoader:jvm中,c++处理类加载的这套逻辑,被称为启动类加载器,是由c++编写的,在java中为null,加载的路径是Jre/lib/rt.jar, 在这个过程中会通过启动类加载器,来加载uncherHelper,并执⾏checkAndLoadMain,以及加载main函数所在的类,并启动扩展类加载器、应⽤类加载器ExtClassLoader: 扩展类加载器,加载的是Jre/lib/ext/*.jar,查看⽅式:public static void main(String[] args) {ClassLoader classLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent();URLClassLoader urlClassLoader = (URLClassLoader) classLoader;URL[] urls = urlClassLoader.getURLs();for (URL url : urls) {System.out.println(url);}}AppClassLoader: 应⽤类加载器,加载⽤户程序的类加载器,加载的是CLASS_PATH中指定的所有jarpublic static void main(String[] args) {String[] urls = System.getProperty("java.class.path").split(":");for (String url : urls) {System.out.println(url);}System.out.println("---------------------------------------------------------");URLClassLoader classLoader = (URLClassLoader) ClassLoader.getSystemClassLoader();URL[] urls1 = classLoader.getURLs();for (URL url : urls1) {System.out.println(url);}}双亲委派机制:类加载时,AppClassLoader 会先查看⾃⾝是否已经加载过当前class⽂件,如果加载过则直接返回,如果没有加载过,则委托他的⽗类(ExtClassLoader)尝试进⾏加载,ExtClassLoader也会先查看⾃⼰是否加载过,加载过则直接返回,没有加载过,则继续委派给BootStrapClassLoader,如果直⾄BootStrapClassLoader都没有加载过,则会AppClassLoader会尝试进⾏加载。
JVM工作原理JVM(Java虚拟机)是Java程序的运行环境,它负责将Java源代码编译成可执行的字节码,并提供运行时环境来执行字节码。
JVM的工作原理涉及到类加载、内存管理、垃圾回收、即时编译等多个方面。
1. 类加载JVM通过类加载器(ClassLoader)来加载Java类。
类加载器根据类的全限定名(包括包名和类名)在类路径中查找对应的字节码文件,并将其加载到内存中。
类加载器采用双亲委派模型,即先由父类加载器尝试加载类,如果父类加载器无法加载,则由子类加载器尝试加载。
这种模型保证了类的唯一性和安全性。
2. 内存管理JVM将内存分为多个区域,包括方法区、堆、栈和程序计数器。
方法区存储类的元数据信息,如字段、方法、常量池等。
堆是存放对象实例的区域,通过垃圾回收机制来管理内存的分配和释放。
栈用于存储方法的局部变量和方法调用信息。
程序计数器用于指示当前线程执行的字节码指令。
3. 垃圾回收JVM通过垃圾回收机制自动回收不再使用的对象内存。
垃圾回收器会定期扫描堆内存,标记所有还在使用的对象,然后清理掉未被标记的对象。
常见的垃圾回收算法有标记-清除、复制、标记-整理等。
JVM还提供了不同的垃圾回收器,如Serial、Parallel、CMS、G1等,可以根据应用场景选择合适的垃圾回收器。
4. 即时编译JVM使用即时编译器(Just-In-Time Compiler)将热点代码(经常被执行的代码)编译成本地机器码,以提高执行效率。
JVM会监测程序的运行情况,根据热点代码的执行频率和调用关系进行优化编译。
即时编译器可以选择不同的编译策略,如解释执行、编译执行或混合执行。
5. 内存模型JVM定义了Java程序在多线程环境下的内存模型,保证多线程的内存可见性和有序性。
内存模型规定了线程之间如何进行通信和同步。
JVM使用主内存和工作内存的概念,线程之间的共享变量存储在主内存中,每个线程有自己的工作内存,线程对共享变量的操作先在工作内存中进行,然后通过主内存来同步和通信。
JVM双亲委派模型及其优点JVM双亲委派模型及其优点什么是双亲委派模型?双亲委派模型:如果⼀个类加载器收到了类加载请求,它并不会⾃⼰先去加载,⽽是把这个请求委托给⽗类的加载器去执⾏,如果⽗类加载器还存在其⽗类加载器,则进⼀步向上委托,依次递归,请求最终将到达顶层的启动类加载器,如果⽗类加载器可以完成类加载任务,就成功返回,倘若⽗类加载器⽆法完成此加载任务,⼦加载器才会尝试⾃⼰去加载,这就是双亲委派模式。
简单来说就是:⾸先从底向上检查类是否已经加载过如果都没有加载过的话,那么就⾃顶向下的尝试加载该类为什么使⽤双亲委派模型?1.避免字节码重复加载采⽤双亲委派模式的是好处是Java类随着它的类加载器⼀起具备了⼀种带有优先级的层次关系,通过这种层级关可以避免类的重复加载,当⽗亲已经加载了该类时,就没有必要⼦ClassLoader再加载⼀次。
2.程序更加安全,核⼼api不会被替换假设通过⽹络传递⼀个名为ng.Integer的类,通过双亲委托模式传递到启动类加载器,⽽启动类加载器在核⼼Java API发现这个名字的类,发现该类已被加载,并不会重新加载⽹络传递的过来的ng.Integer,⽽直接返回已加载过的Integer.class,这样便可以防⽌核⼼API库被随意篡改。
相同的class⽂件被不同的classloader加载就是不同的两个类。
双亲委派模型类加载器分类:1、启动类加载器(Bootstrap)C++写的2、扩展类加载器(Extension)JAVA3、应⽤程序类加载器(AppClassLoader)也叫做系统类加载器,加载当前应⽤的classpath下的所有类。
4、⽤户⾃定义加载器:ng.ClassLoader的⼦类,⽤户可以定制类的加载⽅式。
打印加载器的加载路径:import uncher;import sun.misc.URLClassPath;import .URL;import .URLClassLoader;public class Example {public static void main(String[] args) {//打印启动类加载器的加载路径URLClassPath bootstrapClassPath = Launcher.getBootstrapClassPath();for(URL url : bootstrapClassPath.getURLs()){System.out.println(url.getPath());}//打印扩展类加载器的加载路径URLClassLoader extClassLoader = (URLClassLoader)ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent();for(URL url : extClassLoader.getURLs()) {System.out.println(url.getPath());}//打印应⽤程序类加载器加载路径URLClassLoader appClassLoader = (URLClassLoader)ClassLoader.getSystemClassLoader();for(URL url : appClassLoader.getURLs()) {System.out.println(url.getPath());}}}打印加载器实例对象:BootStrapClassLoader 是⼀个纯的C++实现,没有对应的Java类。
双亲委派机制的作用双亲委派机制是一种用于解决类加载相关问题的机制,它广泛应用于Java等编程语言中。
双亲委派机制的作用是保证类的加载安全性、安全性和唯一性,同时减少重复加载,提高系统性能。
它的工作原理是当一个类被加载时,首先会委派给父类加载器,依次递归,直到顶层的父类加载器执行加载操作。
只有当父类加载器不能加载该类时,才会由子类加载器尝试加载该类。
以下是双亲委派机制的作用分析。
1. 类加载安全性:双亲委派机制通过逐级委派的方式,保证类的加载是由最上层的启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)开始的。
这个类加载器是由Java虚拟机提供的,并且它是不可更改的。
因此,只有由Java虚拟机提供的类加载器加载的类,才能保证其安全性。
双亲委派机制可以防止恶意代码对系统进行破坏。
因为类加载器会首先委派给父类加载器,父类加载器再逐级向上委派给更高级的加载器,最终经过一系列的验证和校验后,才会加载该类。
这样可以确保加载的类是可信任的,不会引入不安全的代码。
2.类加载的唯一性:双亲委派机制可以确保同一个类只被加载一次,避免了多次加载造成的内存浪费。
在双亲委派机制中,如果一个类已经被一些类加载器加载了,那么其他类加载器就不会再重新加载该类。
相反,它们会直接使用已经加载的类。
这样可以避免出现多个版本的同一个类,保证类的唯一性和一致性。
3.类加载的重用性:双亲委派机制可以避免重复加载类,提高系统的性能。
在双亲委派机制中,如果一个类已经被加载过了,那么后续需要加载同一个类的请求就会直接使用已经加载的类。
这样可以避免对同一个类进行重复加载,减少了资源的浪费,提高了系统性能。
4.类加载的层次性:双亲委派机制通过定义多个不同层次的类加载器,实现了类加载的层次性管理。
在双亲委派机制中,每个类加载器都有一个父类加载器,并且可以根据需要自定义一个类加载器。
父类加载器通过委派给子类加载器的方式,实现了类加载的层次性管理。
打破双亲委派机制的三种情况首先,来看第一种情况,即自定义类加载器。
在Java中,我们可以通过自定义类加载器来实现自己的类加载逻辑。
一般而言,我们自定义的类加载器会继承自ClassLoader类,并重写其中的findClass方法来实现自定义的类加载逻辑。
自定义类加载器打破了双亲委派机制,因为它可以在双亲委派机制的基础上添加额外的逻辑,例如,先尝试从特定目录或者远程服务器加载类,如果加载失败再委托给父类加载器。
这种情况下,自定义的类加载器可以破坏双亲委派机制,实现自己的类加载逻辑。
其次,是使用线程上下文类加载器。
在Java的线程模型中,每个线程都有一个上下文类加载器,用于在当前线程中加载类。
线程上下文类加载器可以通过Thread类的setContextClassLoader方法来设置,也可以通过Thread类的getContextClassLoader方法来获取。
在一些情况下,线程上下文类加载器可以用来打破双亲委派机制。
例如,在使用SPI (Service Provider Interface)框架时,线程上下文类加载器可以被设置为当前线程的类加载器,以便在加载SPI配置文件时,可以委托给当前线程的类加载器来加载。
最后,是破坏双亲委派机制。
双亲委派机制是Java类加载器的一种工作机制,在加载类时,优先委托给父类加载器,如果父类加载器无法加载,则由子类加载器进行加载。
这样的机制可以保证类的加载顺序和一致性。
然而,有些情况下,可能会有需要破坏这种机制的场景。
例如,在一些特定的应用中,可能希望更改一些类的行为,可以通过在类路径中放置一个与要加载的类同名的类,然后将这个类的路径优先级设为高于双亲委派机制中的父类加载器的路径,这样就可以破坏双亲委派机制,使得指定的类由这个更高优先级的类加载器来加载。
综上所述,打破双亲委派机制的三种情况可以是:自定义类加载器、使用线程上下文类加载器以及破坏双亲委派机制。
这些情况下,可以通过添加额外的逻辑或者更改类加载顺序来实现对类加载过程的自定义。
双亲委派机制原理双亲委派机制的原理是:当一个类加载器(ClassLoader)接收到加载一个类的请求时,它首先检查自己是否已经加载了该类。
如果已经加载,那么直接返回该类;如果没有加载,则将加载请求委派给它的父类加载器(Parent ClassLoader),一直向上委派,直到委派到最顶层的类加载器(Bootstrap ClassLoader)。
这个机制之所以被称为双亲委派,是因为类加载器在接收到加载请求后,首先委派给父类加载器,如果父类加载器也没有加载该类,则再由子类加载器尝试加载。
这样的层层向上委派的过程就形成了一种“双亲”的关系。
这种双亲委派机制的好处是:1. 安全性:通过双亲委派机制,可以确保核心类库只能由Bootstrap ClassLoader加载,而用户自定义的类只能由自定义的ClassLoader加载。
这样就可以有效防止恶意类的加载和篡改。
2.避免类的重复加载:当一个类已经被加载后,它会被缓存起来,下次再有加载请求时,会直接返回缓存中的类,避免了重复加载。
这样可以节省内存空间,并提升系统性能。
3. 灵活性:由于可以使用自定义的ClassLoader加载类,因此可以根据需要实现不同的加载策略。
比如可以从网络、数据库等地方加载类,并且可以在运行时动态地加载和卸载类。
双亲委派机制的具体实现是通过类加载器的双亲指针(Parent Pointer)来实现的。
每个类加载器都有一个指向其父类加载器的引用,当一个类加载器收到加载请求后,会先检查自身是否已经加载了该类,如果没有加载则通过双亲指针将加载请求委派给父类加载器,直到最顶层的Bootstrap ClassLoader。
如果所有的父类加载器都无法找到该类,则该类加载器会尝试自己加载。
在JVM中,Bootstrap ClassLoader是最顶层的类加载器,它是由JVM自身实现的,并不是一个普通的Java类加载器。
Bootstrap ClassLoader负责加载JVM运行时环境需要的核心类库,如rt.jar中的类。
tomcat打破双亲委派机制tomcat在jvm提供的类加载器上进⾏了扩展,并且打破了双亲委托机制CommonClassLoader、CatalinaClassLoader、SharedClassLoader和WebappClassLoader则是Tomcat⾃⼰定义的类加载器,它们分别加载/common/*、/server/*、/shared/*(在tomcat 6之后已经合并到根⽬录下的lib⽬录下)和/WebApp/WEB-INF/*中的Java类库。
其中WebApp类加载器和Jsp类加载器通常会存在多个实例,每⼀个Web应⽤程序对应⼀个WebApp类加载器,每⼀个JSP⽂件对应⼀个Jsp类加载器。
commonLoader:Tomcat最基本的类加载器,加载路径中的class可以被Tomcat容器本⾝以及各个Webapp访问;catalinaLoader:Tomcat容器私有的类加载器,加载路径中的class对于Webapp不可见;sharedLoader:各个Webapp共享的类加载器,加载路径中的class对于所有Webapp可见,但是对于Tomcat容器不可见;WebappClassLoader:各个Webapp私有的类加载器,加载路径中的class只对当前Webapp可见;从图中的委派关系中可以看出:CommonClassLoader能加载的类都可以被Catalina ClassLoader和SharedClassLoader使⽤,从⽽实现了公有类库的共⽤,⽽CatalinaClassLoader和Shared ClassLoader⾃⼰能加载的类则与对⽅相互隔离。
WebAppClassLoader可以使⽤SharedClassLoader加载到的类,但各个WebAppClassLoader实例之间相互隔离。
⽽JasperLoader的加载范围仅仅是这个JSP⽂件所编译出来的那⼀个.Class⽂件,它出现的⽬的就是为了被丢弃:当Web容器检测到JSP⽂件被修改时,会替换掉⽬前的JasperLoader的实例,并通过再建⽴⼀个新的Jsp类加载器来实现JSP⽂件的HotSwap 功能。
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什么是双亲委派机制和其作⽤1.什么是类加载 通过javac将.java⽂件编译成.class字节码⽂件后,则需要将.class加载到JVM中运⾏,哪么是谁将.class加载到JVM的呢?那就是类加载器啦。
2.类加载器类型Bootstrap ClassLoader(启动类加载器):该类加载器由C++实现的。
负责加载Java基础类,对应加载的⽂件是%JRE_HOME/lib/ ⽬录下的rt.jar、resources.jar、charsets.jar和class等。
Extension ClassLoader(标准扩展类加载器):继承URLClassLoader。
对应加载的⽂件是%JRE_HOME/lib/ext ⽬录下的jar和class 等。
App ClassLoader(系统类加载器):继承URLClassLoader。
对应加载的应⽤程序classpath⽬录下的所有jar和class等。
CustomClassLoader(⽤户⾃定义类加载器):由Java实现。
我们可以⾃定义类加载器,并可以加载指定路径下的class⽂件。
3.什么是双亲委派机制 双亲委派机制是当类加载器需要加载某⼀个.class字节码⽂件时,则⾸先会把这个任务委托给他的上级类加载器,递归这个操作,如果上级没有加载该.class⽂件,⾃⼰才会去加载这个.class。
4.为什么叫双亲委派机制 双:代表是两两的意思。
亲:代表两者之间有着千丝万缕的关系。
委派:则是我们个⼈办不到的事情,委托别⼈去帮我们完成。
总体来说,就是当⼦类加载器⽆法完成这件事时,则会委托⽗加载器去完成,当⽗加载器说这不是我做的事情时,则该任务⼜会落回到⼦类加载器,此时,⼦类加载器只能⾃⼰去完成该事情。
通过上⾯的阐述,我们则可以明⽩为什么叫双亲委派机制了,两两之间相互委托对⽅。
(以上纯属个⼈理解,如有错误之处,请指出)5.双亲委派的作⽤ ①防⽌加载同⼀个.class。
JVM运行机制及其原理JVM(Java Virtual Machine)是Java虚拟机的缩写,是运行Java 字节码的虚拟计算机。
它是Java平台的核心组件,负责在不同的操作系统上执行Java程序。
JVM运行机制主要包括类加载、字节码解释、即时编译、垃圾收集等过程,下面将详细介绍JVM运行机制及其原理。
1.类加载当一个Java程序被运行时,JVM会首先加载程序的主类,然后根据程序的依赖关系逐步加载相关的类。
类加载过程主要分为加载、验证、准备、解析和初始化几个阶段:-加载:通过类加载器将类文件加载到内存中。
- 验证:确保加载的类符合Java语言规范和JVM规范。
-准备:为类的静态变量分配内存并初始化为默认值。
-解析:将符号引用转换为直接引用。
-初始化:执行类的初始化方法。
2.字节码解释加载完类文件后,JVM会通过解释器将字节码文件逐条解释执行,将每条字节码翻译成对应的机器代码并执行。
这种方式简单直接,但效率较低,适用于少量代码和频繁切换的情况。
3.即时编译4.垃圾收集JVM还负责管理程序的内存,包括分配内存、回收无用内存等。
在Java中,内存是通过堆和栈来管理的,堆用于存放对象实例,栈用于存放基本数据类型和方法调用。
JVM通过垃圾收集器来管理堆内存,自动回收不再使用的对象,并将内存释放出来供其他对象使用。
5.类加载器类加载器是JVM的重要组成部分,负责加载class文件,并将其转换成JVM可以识别的数据结构。
JVM中存在多个类加载器,分为三个级别:启动类加载器、扩展类加载器和应用程序类加载器。
类加载器采用双亲委派模型,当需要加载一个类时,先委托给父类加载器加载,只有当父类加载器无法找到类时,才由自己加载。
6.内存模型JVM中的内存分为程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、堆、方法区等几部分。
程序计数器记录当前指令执行的位置;虚拟机栈用于存放局部变量表和操作数栈;本地方法栈用于支持本地方法调用;堆用于存放对象实例;方法区用于存放类信息、静态变量等。
打破双亲委派机制的三种情况
1.第一次被打破是在Java的原始版本,那时候用户自定义类加载器已经存在,双亲委派机制为了兼容这些代码,但又无法保证loadClass不被子类重写,所以提供了findClass的方法。
用户加载类的时候就去重写这个方法。
如此一来,类加载的时候还是会调用加载器的loadClass向上请求,只有当父类加载器请求失败的时候,才会回来调用该类加载器被用户重写的findClass方法。
2.第二次打破则是由于JNDI服务(JDBC/JCE/JAXB/JBI),JNDI的目的就是对资源进行查找和集中管理,该类由启动类加载器去加载,但是却需要调用其他厂商部署在类路径下的JNDI服务提供者接口,由于父亲不认识儿子,启动类加载器是不认识这些接口的,那怎么办呢?线程上下文类加载器:提供父类加载器访问子类加载器的行为。
这样一来就打通了父类到子类加载器的通道,如何去规范这种行为呢?使用services配置信息,以责任链模式进行辅助。
有兴趣的可以深入去了解一下具体信息。
3.第三次打破是热部署、热替换引起的。
Java热部署模块的规范化模块是OSGi提供的,热部署实现的关键就是OSGi自定义了类加载器,它为每个模块都配了一个类加载器。
当需要动态地更换一个模块的时候,就把模块连通这个模块的类加载器一起替换,从而实现了热替换。
这种情况下,类加载器再也不是树状结构了,而是网状。
双亲委派机制原理双亲委派机制的原理可以简单地描述为:当一个类加载器收到类加载的请求时,它首先会判断这个类是否已经被加载过了,如果已经加载过了,就直接返回这个已加载的类;如果尚未加载过,则将这个请求委派给它的父类加载器进行加载,依次递归,直到父类加载器中的一些类加载器找到了这个类为止。
如果所有的父类加载器都无法加载这个类,那么才由当前的类加载器来实际加载这个类。
双亲委派机制的核心思想是借助类加载器的层次结构来保证类的唯一性和安全性。
在Java中,类加载器可以按照一个树形结构来组织,最顶层的类加载器是Bootstrap ClassLoader,它是虚拟机的一部分,负责加载JVM运行时环境的核心类库,如ng包下的类。
其他类加载器都是由Bootstrap ClassLoader加载的,它们也称为子类加载器。
双亲委派机制的优势在于首先保证类的全局唯一性。
当一些类加载器需要加载一些类时,它首先会委托给它的父类加载器,如果父类加载器已经加载过了,就能够保证类的唯一性。
这样可以防止用户自定义的类被系统核心类库的类所篡改,保证Java运行时环境的稳定性和安全性。
其次,双亲委派机制实现了类加载的共享。
由于父类加载器会优先加载类,所以所有子类加载器都可以复用父类加载器已经加载过的类,减少了类的重复加载,提高了系统的效率和性能。
另外,双亲委派机制还实现了类加载的隔离。
当一些类加载器需要加载一些类时,它首先会委托给父类加载器进行加载,如果父类加载器找不到这个类,那么它就会尝试使用自己的类加载器进行加载。
这样可以实现不同类加载器加载同名类的不同版本,保证了类的隔离性,避免了类之间的冲突。
总结来说,双亲委派机制通过一个层次化的类加载器体系,保证了类的全局唯一性、安全性和隔离性,提高了类加载的效率和性能。
它是Java虚拟机实现多态性、继承和代码复用的基础之一,在Java的应用开发中发挥着重要的作用。
jvm的名词解释Java虚拟机(Java Virtual Machine,JVM)是一种可以执行Java字节码的虚拟计算机。
它是Java平台的核心组件之一,也是Java语言能够跨平台运行的关键所在。
通过将Java源代码编译为字节码,JVM可以在不同的操作系统上运行Java应用程序,使得Java成为一种具有广泛适用性和可移植性的编程语言。
1. JVM的运行机制JVM的主要功能是解释和执行Java字节码。
当我们编写Java程序时,首先将源代码编译为字节码文件(.class文件),然后由JVM加载并解释执行这些字节码。
JVM内部包括类加载器、执行引擎、运行时数据区等组件。
类加载器负责将字节码加载到内存中,并进行验证、准备和解析。
执行引擎负责解释字节码,并将其转化为可以被底层操作系统执行的机器码。
运行时数据区包括方法区、堆、栈等,在程序执行过程中用于存储运行时数据。
2. JVM的类加载机制JVM使用类加载器(ClassLoader)来加载字节码文件。
类加载器将字节码文件从磁盘读入内存,并进行验证、准备和解析。
类加载器采用了双亲委派模型,从上到下依次加载类,在加载之前会先检查是否已经加载该类,如果已加载则直接返回,否则交由上层类加载器加载。
类加载机制具有以下优势:- 避免重复加载:通过双亲委派模型,避免重复加载同一个类,提高了程序的执行效率。
- 安全性:通过检查机制,防止恶意类替换系统原有的核心类库。
- 可扩展性:可以通过自定义类加载器,实现动态加载更多的类或模块,实现插件化等功能。
3. JVM的内存管理JVM使用自动内存管理机制,主要包括堆、栈、方法区、直接内存等。
堆是JVM管理的最大一块内存,用于存储对象实例和数组等动态分配的数据。
堆内存被所有线程共享,通过垃圾回收(Garbage Collection)来回收不再使用的对象,释放内存空间。
栈是JVM为每个线程分配的一块独立内存,用于存储线程私有的方法调用、局部变量和操作数栈等。
java打破双亲委派机制的三种方式
1. 自定义ClassLoader:通过继承现有的ClassLoader并覆盖其中的方法,实现自定义的类加载器。
可以在自定义类加载器中重写loadClass()方法,实现自定义的类加载逻辑。
这样就可以打破双亲委派机制,从而加载非系统类库中的类。
2. 使用Thread.setContextClassLoader()方法:这种方式是通过给定一个线程携带的ClassLoader,让该线程去加载类。
这种方式需要在运行时设置,也就是在代码中主动调用Thread.setContextClassLoader()方法。
3. 在MANIFEST.MF文件中声明:在打成JAR包时,在JAR包的MANIFEST.MF文件中声明一个特殊的属性:Class-Path。
在该属性中指定需要加载的类库的路径,这样JVM会优先搜索该路径下的类,从而打破双亲委派机制,优先加载指定类库。
双亲委派模型机制一、概述双亲委派模型是Java虚拟机(JVM)中的一种类加载机制,它是一种层次化的类加载模型,通过这个模型,可以在不同的类加载器中加载不同的类。
这个机制可以确保Java应用程序中的所有类都能够被正确地加载和执行。
二、双亲委派模型的原理双亲委派模型是建立在一个树形结构上的,每个节点代表一个类加载器(ClassLoader)。
当需要加载一个类时,首先会将请求发送给父级类加载器,如果父级无法找到该类,则会将请求发送给子级类加载器。
如果子级仍然无法找到该类,则会继续向下传递请求,直到所有的子级都无法找到该类为止。
最后,如果所有的子级都无法找到该类,则由当前节点自己尝试去查找并载入该类。
三、双亲委派模型的优点1. 避免重复加载:因为每个节点都会先向其父节点请求,所以在整个树形结构中只有最顶层的节点会尝试去查找并载入某个特定的类。
这样可以避免重复加载同一个类。
2. 确保安全性:由于每个节点都只能访问其父节点和子节点,所以可以确保不同的类加载器之间的类是隔离的。
这样可以避免在不同的类加载器中出现同名类的情况,从而确保Java应用程序的安全性。
3. 灵活性:由于可以在不同的类加载器中加载不同的类,所以可以实现灵活的模块化设计,从而提高了Java应用程序的可维护性和可扩展性。
四、双亲委派模型的应用1. 防止核心API被篡改:JVM中内置了一些核心API,如ng.Object、ng.String等。
这些API是由启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)来负责加载和管理。
由于启动类加载器是最顶层的节点,所以它会先尝试去查找并载入这些核心API。
如果启动类加载器无法找到这些API,则说明JVM已经被篡改了。
2. 实现插件化架构:通过自定义ClassLoader来实现插件化架构,可以让Java应用程序更加灵活和可扩展。
例如,在一个Web应用程序中,每个Web应用程序都有自己独立的ClassLoader来加载其所需的类库。
jvm双亲委派机制JVM双亲委派机制:1、什么是JVM双亲委派机制?JVM双亲委派机制是一种Java语言服务器级别的安全策略,其主要思想是在类加载过程中,子类委托给父类,也就是将类加载任务委托由各个加载器之间传递。
2、JVM双亲委派机制的工作原理JVM双亲委派机制的具体实现步骤如下:(1)当Java程序要使用某个类时,首先会有一个启动类加载器(BootStrap)负责去加载被程序引用的类;(2)如果加载的类并不在BootStrap的类路径中,就会把类加载的任务丢给下一个类加载器(ExtClassLoader),然后ExtClassLoader会去加载这个类;(3)如果ExtClassLoader也加载不出来这个类,会再把类加载的任务丢给另一个类加载器(AppClassLoader);(4)如果AppClassLoader仍然加载不出来,则报错。
3、JVM双亲委派机制的优点(1)可以避免重复加载。
JVM双亲委派机制首先加载的是父类,父类已经加载好了,子类就无需再加载,从而节省了很多不必要的加载时间;(2)可以确保Java核心库的类型安全。
类加载过程是反向进行的,一旦某个类加载,其子类也会被加载,这样,Java核心库中的类都可以在启动时被安全的加载,使得Java程序的安全性不受外部攻击。
4、JVM双亲委派机制的缺点(1)可扩展性差。
由于JVM双亲委派机制的反向风格,导致增加新的类加载器不可能被加载,因此,无法实现外部类加载;(2)加载速度较慢,JVM双亲委派机制需要花费较长的时间来处理类加载器之间的类加载请求,当类加载器层次越来越多的时候,加载的时间会变得更长,从而影响程序的执行效率。
5、总结JVM双亲委派机制是一种安全的类加载机制,其优点是可以避免重复的类加载操作,从而提高了类加载的效率;而缺点就是不可以实现外部类加载,以及类加载的时间较长,有可能影响程序运行效率。
双亲委派机制范文双亲委派机制(Parent Delegation Model)是Java虚拟机(JVM)中的一种类加载机制。
它是基于类加载委派模型的实现,通过层级关系和优先级来管理和加载Java类。
下面我将详细介绍双亲委派机制的原理、优势和应用。
1.双亲委派机制原理:双亲委派机制的基本思想是,当一个类加载器收到一个类加载请求时,它首先检查自己是否已加载了这个类。
如果已加载,则直接返回该类的Class对象;如果未加载,则将该请求委派给父类加载器。
父类加载器接收到请求后,依次向上委派,直到最顶层的启动类加载器。
如果父类加载器无法加载这个类,再通过子类加载器尝试加载。
这样,每个类加载器只能加载自己范围内的类,如果父类加载器能加载,则不会向下委派,从而实现类加载的层级关系。
2.双亲委派机制的优势:(1)避免重复加载:由于类加载器首先检查自己是否已加载了这个类,因此可以避免对同一个类的重复加载。
(2)保护核心类库的安全性:根据双亲委派机制,核心类库由启动类加载器加载,这种机制保证了核心类库的安全性和数据隔离性,防止用户代码篡改核心库。
(3)实现类加载器的隔离:每个类加载器都有自己的加载范围,相互之间不会相互影响,从而实现了类加载器的隔离。
(4) 提高了代码的可重用性:通过双亲委派机制,加载器可以复用已加载类的ClassLoader,从而避免了对相同类的重复加载,提高了代码的可重用性。
3.双亲委派机制的应用:(1) 安全沙箱:在Java安全模型中,类加载器是实现沙箱的一组关键组件。
通过双亲委派机制,可以保证类的加载是安全的、可控的,防止恶意代码对系统进行攻击。
(2)插件机制:插件机制通常采用自定义的类加载器,通过双亲委派机制,可以实现插件与主程序相互隔离,避免冲突和版本问题。
(3)模块化系统:双亲委派机制能够实现类加载的层级关系,使得模块化系统中的类可以按照模块进行加载,从而提高了模块化系统的可维护性和可扩展性。
双亲委派机制什么是双亲委派机制?双亲委派机制是一种复杂的分布式计算机系统架构,它支持在数字域中安全地定义、管理和使用网络资源,用以改进网络服务的效率和可靠性。
它的主要特点是双亲继承机制,它允许每个系统告知另一系统接受哪些特定的工作流程,同时基于它们接受的结果进行处理.双亲委派机制的最主要的优势在于,它能够在数字域中支持更高程度的安全性和管理。
通过使用这种机制,管理者可以更有效地管理网络服务,确保它们在网络中保持安全性和可靠性。
通过双亲委派机制,可以实现安全地分发和管理系统中的所有资源,从而促进网络服务的可靠性和可用性。
另一个优点在于,双亲委派机制能够更有效地使用硬件资源,从而提高系统的性能。
这种机制允许系统更有效地管理硬件资源,因为可以根据要求向每台服务器分配特定的硬件资源。
这对网络服务的性能有很大的改善。
同时,双亲委派机制还能够改善数据存储和传输速度,从而显著提高系统的效率和可靠性。
此外,使用双亲委派机制还可以加强网络的安全性。
它可以防止恶意攻击者修改系统的授权信息,确保合法用户只能访问特定的信息。
同时,它还可以防止未经授权的远程登录,以及恶意软件病毒的传播。
最后,双亲委派机制为网络服务提供了更加完善和可靠的管理机制。
它可以有效地监测和管理网络的访问和使用情况,从而更好地管理数字资源。
同时,它还能够实现集中管理,以满足企业管理的需要,确保企业的网络服务持续运行。
综上所述,双亲委派机制是一种用于改善网络服务可靠性和可用性的高效机制,它能够更有效地使用硬件资源,提高系统性能,加强网络安全性,实现集中管理,并为企业网络提供可靠的支持。
双亲委派机制提供了一种安全,高效,可靠的网络服务管理机制,从而保障了网络服务的可靠性和可用性。
双亲委派机制
双亲委派机制是一种安全机制,它是一种控制程序访问权限的机制,它可以防止恶意程序访问系统资源,从而保护系统安全。
双亲委派机制的基本原理是:当一个程序请求访问一个特定的资源时,它会先检查它的父进程,如果父进程允许访问,则允许访问,否则拒绝访问。
如果父进程也不允许访问,则会检查它的父进程的父进程,以此类推,直到某一个父进程允许访问,或者没有父进程,则拒绝访问。
双亲委派机制的优点是:它可以有效地防止恶意程序访问系统资源,从而保护系统安全;它可以有效地防止程序访问未经授权的资源,从而保护系统的完整性;它可以有效地防止程序访问未经授权的资源,从而保护系统的完整性;它可以有效地防止程序访问未经授权的资源,从而保护系统的完整性;它可以有效地防止程序访问未经授权的资源,从而保护系统的完整性;它可以有效地防止程序访问未经授权的资源,从而保护系统的完整性;它可以有效地防止程序访问未经授权的资源,从而保护系统的完整性;它可以有效地防止程序访问未经授权的资源,从而保护系统的完整性;它可以有效地防止程序访问未经授权的资源,从而保护系统的完整性;它可以有效地防止程序访问未经授权的资源,从而保护系统的完整性;它可以有效地防止程序访问未经授权的资源,从而保护系统的完整性。
双亲委派机制的缺点是:它可能会导致系统性能下降,因为它
需要检查多个父进程,这会增加系统的负载;它可能会导致系统安全性降低,因为它只能检查父进程,而不能检查子进程;它可能会导致系统管理困难,因为它需要管理多个父进程,这会增加系统管理的复杂性。
总之,双亲委派机制是一种有效的安全机制,它可以有效地防止恶意程序访问系统资源,从而保护系统安全,但是它也有一些缺点,比如可能会导致系统性能下降、安全性降低和系统管理困难等。
JVM的双亲委派机制
JVM类加载器是什么机制?为什么使用这种机制(这种机制的好处是什么)?说下类加载流程?用代码验证类加载机制。
为什么要破坏类的这种加载机制?
我们已经知道了JVM类加载器的四种加载机制,那么这四种加载机制是怎么个加载过程呢?我们再来看看类加载器的图例:
图一:双亲委派机制图例
先来看看类和类加载器:
类和类加载器
对于任意一个类,都需要由加载它的类加载器和这个类本身一同确立其在Java虚拟机中的唯一性。
当我们比较两个类是否相等的时候,前提是:只有在这两个类是由同一个类加载器加载为前提下才有意义的。
通过上面文字描述,我们知道了,在JVM中,类可以通过不同类加载器加载的。
这个信息很重要。
既然类可以通过不同加载器加载后,使其不与其他类equals。
那么,是否可以自己写个ng.string类呢?我们都知道,自己写的类是appClassLoader加载到JVM的;jvm原生的string类是由bootstrapClassLoader加载的。
这两个类是不同的加载器加载,是不eqs的。
那么实际上可以吗?答案是:不可以(下文凯哥Java(wxID:kaigejava)会通过代码来证实)。
为什么不可以呢?因为双亲委派机制的缘故。
双亲委派机制
如果从JVM角度来讲的话,类的加载器只有两种:启动类加载器。
这个类是C++写的,是JVM虚拟机自身的一部分;另一种就是所有其他类的类加载器了。
是Java写的,独立于虚拟机外部的,而且都是继承于:ng.ClassLoader的。
从我们Java开发任意角度来看的话,就可以分为四种类加载器了。
这里先不具体概述了,在下文会介绍的。
在图一的图例中展示的类加载器之间层次管理,就被称之为双亲委派模型(Parents Delegation Model)。
双亲委派机制药圈,除了顶层的类加载器(Bootstrap)外,其余的类加载器都应该有自己的父类加载器。
PS:通过上一篇《JVM学习笔记之类装载器-ClassLoader》的最后,我们通过代码演示了,自定义类的父加载器是appClassLoader,appClassLoader的父加载器是扩展类加载器。
双亲委派机制的执行过程:
如果一个类加载器收到了类加载的请求,这个类加载器不会先尝试加载这个类,而是会先把这个请求委派给自己的父类加载器去完成,在每个层次的类加载器都是依此类推的。
因此所有的类加载器请求其最后都应该被委派到顶层的启动类加载器中(Bootstrap),只有当父类的加载器在自己管辖范围内(文末会介绍每个类加载器管理范围的)没有找到所需要的类的时候,子类加载器才会尝试自己去加载的,如果自己管理范围内也找不到需要加载的就会抛出:ClassNotFoundException这个异常了。
这就是为什么如果我们自己写ng.string类的时候,是不行的。
我们可以自己尝试着创建一个ng.String类,类里面只有一个main方法,执行会是什么样的呢?
如上图:运行的时候,报错了。
根据提示,我们就能知道,自己写的string类在启动的时候,类加载了,向上父类委派,最终委派到启动类加载器了,启动了加载器发现自己管辖的范围内存在String类,然后调用Main方法的时候,发现没有这个方法,就报错了。
这个流程执行的简图:
双亲委派流程示意图
图二:双亲委派机制流程图
双亲委派机制的好处
JVM为什么要使用双亲委派这种机制呢?有什么好处呢?通过我们自己写的ng.string这个类启动报错中,我们就可以得出以下双亲委派的优点:
1:保证了JVM提供的核心类不被篡改,保证class执行安全
比如上文的string类,无论哪个加载器要加载这个类的话,由于双亲委派机制,最终都会交由最顶层的启动类加载器来加载,这样保证了string类在各种类加载器环境中,都是同一个类。
试想下,没有双亲委派机制的话,各个加载器自己加载string类,有可能不同类加载器加载的string方法不一样,那样的话,我们的程序是不是就会一片混乱了。
2:防止重复加载同一个class
从图二:双亲委派机制流程图中,我们可以看出,委托向上问一问,如果加载过,就不用再加载了。
双亲委派机制简单理解
简单一句话:我爸是李刚,有事找我爸。
简单三个字:往上捅
双亲委派就是,有啥事,先问问老爹,如果老爹不行,再问问爷爷,如果爷爷也没有,再告爸爸,爸爸再告诉诉儿子,你自己看着办吧。
为什么要往上捅呢?是因为沙箱安全机制
四种类加载机制的管辖范围
一:启动类加载器(BootstrapClassLoader):
是由c++编写的,是JVM自身的一部分。
用来加载Java核心类库的(java.*)的。
构造ExtClassLoader和AppClassLoader的。
需要注意的是:由于其是虚拟机自身的一部分,开发者是服务直接获取到启动类加载器的引用的,所以是不允许直接通过引用进行操作。
这个类加载器负责存放在<JAVA_HOME>\lib目录中的,或是被-Xbootclasspath参数所指定的路径中的,并且是虚拟机识别的类库加载到虚拟机内存中
二:扩展类加载器(ExtensionClassLoader):
Java语言编写的,加载扩展库。
如classPath中的jre,javax.*(也即:<JAVA_HOME>\lib\ext目录中)或是java.ext.dir指定位置中的类。
开发者可以直接使用这个扩展类加载器
Java语言编写的,这个加载器是由uncher$ExtClassLoader来实现的
三:应用程序类加载器(Application ClassLoader)
这个类加载器是由uncher#AppClassLoader实现的。
由于这个类加载器是ClassLoader中的getSystemClassLoader()方法的返回值。
所以也称为系统加载器。
赋值加载用户类路径(ClassPath)上所指定的类库。
四:用户自定义类加载器(CustomClassLoader)
Java语言编写的,用户自定义类加载器,可以加载指定路径的class文件。