上次说了类加载器以及它的双亲委派模型,同样提到了双亲委派模型并不是一种强制的约束,而是推荐给开发者的类加载器的实现方式,在java中,大部分类加载器都会遵循这个模型,但是也有例外,到目前为止,双亲委派模型主要出现过3次较大规模的“被破坏的”情况。
第一次:
发生在双亲委派模型出现之前,即JDK1.2之前,由于双亲委派模型在JDK1.2之后才被引入,而类加载器和抽象类java.Lang.ClassLoader则在JDK1.0时代就已经存在了,面对已经存在的用户自定义类加载器的实现代码,java设计者引入双亲委派模型时不得不做出一些妥协。为了向前兼容,JDK1.2之后的java.Lang.ClassLoader添加了一个新的protected方法findClass(),在此之前,用户都是去重写loadClass()方法,因为虚拟机在进行类加载的时候会调用加载器的私有方法loadClassInternal(),而这个方法的唯一逻辑就是去调用自己的loadClass().
我们之前也说了loadClass()方法的代码,双亲委派的具体逻辑就实现在这个方法之中,JDK1.2之后已不再提倡用户去覆盖loadClass方法,而是把自己的类加载逻辑 写到findClass()方法中,在loadClass()方法的逻辑里,如果父类加载失败,则会调用自己的findClass()方法来完成加载,这样就可以保证新写出来的类加载器是复合双亲委派模型的。
第二次:
是由这个模型的自身的缺陷导致的,双亲委派能够很好地解决了各个类加载器的基础类的统一问题(越基础的类由越上层的加载器进行加载),基础类之所以成为基础,是因为它们总是作为被用户代码调用的API,但世事往往没有绝对的完美,如果基础类又要调用回用户的代码,那该怎么办呢?
那jdk又是怎么做的呢?他们引入了:线程上下文类加载器(Thread Context ClassLoader)。这个类加载器可以通过java.Lang.Thread类的setContextClassLoader()方法进行设置,如果创建线程时还未设置,他将会从父线程中继承一个,如果在应用程序的全局范围都没有设置过的话,那这个类加载器默认就是应用程序类加载器。Java 提供了很多服务提供者接口(Service Provider Interface,SPI),允许第三方为这些接口提供实现。常见的 SPI 有 JDBC、JCE、JNDI、JAXP 和 JBI 等,这些 SPI 的接口由 Java 核心库来提供,而这些 SPI 的实现代码则是作为 Java 应用所依赖的 jar 包被包含进类路径(CLASSPATH)里。SPI接口中的代码经常需要加载具体的实现类。那么问题来了,SPI的接口是Java核心库的一部分,是由启动类加载器来加载的;SPI的实现类是由系统类加载器来加载的。启动类加载器是无法找到 SPI 的实现类的,因为依照双亲委派模型,BootstrapClassloader无法委派AppClassLoader来加载类。有了线程上下文类加载器,也就是父类加载器请求子类加载器去完成类加载的动作,这种行为实际上已经打破了双亲委派模型的层次结构来逆向使用类加载器,已经违背了双亲委派模型的一般性原则。
一个典型的例子就是JNDI服务,它的代码由启动类加载器去加载(在JDK1.3时放进去的rt.jar),但JNDI的目的就是对资源进行集中管理和查找,他需要调用由独立厂商实现并部署在应用程序的ClassPath下的JNDI接口提供者(SPI)的代码,但是启动类加载器不可能认识这些代码,
这里稍微说下什么是JNDI呢?
从上面的文章中可以看出:
1、JNDI 提出的目的是为了解藕,避免了程序与数据库之间的紧耦合,使应用更加易于配置、易于部署
2、JNDI 在j2ee系统中的角色是“交换机”,是J2EE组件在运行时 间接地查找其他组件、资源或服务的通用机制。
举一个具体实现的例子:比如说我们要加载数据库信息,如果是小工程的做法,一般来说就把数据库信息直接写死在代码中,这种情况我们现在看来是有问题的,因为数据库的加载和数据库的具体信息是可以分割开的,在实现数据库代码实现时,可以不考虑数据库连接的信息。
那么我们应该把这些信息放在哪里呢?JDNI认为应该同容器放在一起,由于我没有用过jboss,这里简单用tomcat说下,这些数据库信息应该方法server.xml中,再去加载。
(我们目前的线上项目使用的是放在properties文件中,使用spring来管理这些配置信息)个人认为把这些信息放在tomcat中其实也不好。
第三次:
是由于开发者对程序动态性的追求而导致的,这里说的“动态性”指的是当前一些非常热门的名词,代码热替换、模块热部署等,说白了就是希望应用程序能够像我们的计算机外设那样,接上鼠标、U盘不用重启机器就能使用,鼠标有问题就换个鼠标,不用停机也不用重启。对于个人计算机说来,重启一次其实没有什么,但是对于一些生产系统来说,关机重启一次可能要被列为生产事故,这种情况下热部署就有很大的吸引力。
这里要说到的就是OSGi,先简单了解下什么是OSGi,OSGI(Open Service Gateway Initiative,直译为“开放服务网关”)OSGi联盟给出的最新OSGi定义是The Dynamic Module System for Java,即面向Java的动态模块化系统。
(图片来自网络)
它实现模块化热部署的关键就是它自定义的类加载器机制的实现,每一个程序模块(在OSGi中称为Bundle)都有一个自己的类加载器,当需要更换一个Bundlle时,就把Bundle连同类加载器一起换掉以实现代码的热替换。
我们这里简单描述下OSGi收到类加载请求的处理过程
1.将以java.*开头的类委派给父类加载器加载。
2.否则,将委派列表名单内的类委派给父类加载器加载
3.否则将Import列表中得类委派给Export这个类的Bundle的类加载器加载。
4.否则,查找当前Bundle的ClassPath,使用自己的类加载器加载。
5.否则,查找类是否在自己的Fragment Bundle中,如果在,则委派给FragmentBundle的类加载器加载。
6.否则,查找Dynamic Import列表的Bundle,委派给对应的Bundle的类加载器加载。
7.否则,类查找失败
上面的查询顺序虽然只有开头两点复合双亲委派模型的规则,其余的类查找都是在平级的类加载器中进行的。