双亲委派机制原理

Java虚拟机对class文件采用的是按需加载的方式，也就是说当需要使用该类时才会将它的class文件加载到内存生成class对象。而且加载某个类的class文件时，Java虚拟机采用的是双亲委派模式，即把请求交由父类处理，它是一种任务委派模式

  1. 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；
  2. 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；
  3. 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。
  4. 父类加载器一层一层往下分配任务，如果子类加载器能加载，则加载此类，如果将加载任务分配至系统类加载器也无法加载此类，则抛出异常

image.png

双亲委派机制代码演示

1、创建java.lang.String

  1. public class String {
  2.     //
  3.     static{
  4.         System.out.println("我是自定义的String类的静态代码块");
  5.     }
  6. }

2、测试是否加载自己编写的String类

  1. public class StringTest {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         java.lang.String str = new java.lang.String();
  4.         System.out.println("hello,atguigu.com");
  5.         StringTest test = new StringTest();
  6.         System.out.println(test.getClass().getClassLoader());
  7.     }
  8. }

输出：

  1. hello,atguigu.com
  2. sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2

没有输出String的静态代码内容，说明不是加载自己编写的String类
修改代码：

package java.lang;
public class String {
    //
    static{
        System.out.println("我是自定义的String类的静态代码块");
    }
    //错误: 在类 java.lang.String 中找不到 main 方法
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello,String");
    }
}

输出：
image.png
报错原因：jdk中的String没有main方法
举例2：
image.png

package java.lang;
public class ShkStart {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello!");
    }
}

输出：

java.lang.SecurityException: Prohibited package name: java.lang
    at java.lang.ClassLoader.preDefineClass(ClassLoader.java:662)
    at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:761)
    at java.security.SecureClassLoader.defineClass(SecureClassLoader.java:142)
    at java.net.URLClassLoader.defineClass(URLClassLoader.java:467)
    at java.net.URLClassLoader.access$100(URLClassLoader.java:73)
    at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:368)
    at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:362)
    at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
    at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:361)
    at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:424)
    at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:335)
    at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:357)
    at sun.launcher.LauncherHelper.checkAndLoadMain(LauncherHelper.java:495)
Error: A JNI error has occurred, please check your installation and try again
Exception in thread "main" 
Process finished with exit code 1

即使类名没有重复，也禁止使用java.lang这种包名。这是一种保护机制

双亲委派机制优势

  1. 避免类的重复加载
  2. 保护程序安全，防止核心API被随意篡改
    • 自定义类：自定义java.lang.String 没有被加载。
    • 自定义类：java.lang.ShkStart（报错：阻止创建 java.lang开头的类）

      沙箱安全机制

  • 自定义String类时：在加载自定义String类的时候会率先使用引导类加载器加载，而引导类加载器在加载的过程中会先加载jdk自带的文件（rt.jar包中java.lang.String.class），报错信息说没有main方法，就是因为加载的是rt.jar包中的String类。这样可以保证对java核心源代码的保护，这就是沙箱安全机制。（上面案例shkStart类）