如何打破双亲委派模型？请举例说明实际应用场景

题目

如何打破双亲委派模型？请举例说明实际应用场景

信息

• 类型：问答
• 难度：⭐⭐

考点

类加载机制,双亲委派模型,自定义类加载器

快速回答

打破双亲委派模型的核心方法是重写ClassLoader的loadClass()方法，改变默认的类加载逻辑。常见场景包括：

• 实现热部署（如Tomcat）
• 加载不同版本的类库（如OSGi）
• 隔离容器应用（如Spring Boot Executable JAR）

关键步骤：

1. 继承ClassLoader并重写loadClass()
2. 在特定条件下优先自己加载类
3. 保持对父类加载器的必要委派

解析

一、原理说明

双亲委派模型工作流程：

1. 收到类加载请求时，先委托父加载器尝试加载
2. 父加载器无法完成时（在自己的搜索范围内找不到），才由子加载器加载
3. 所有父加载器都无法加载时，抛出ClassNotFoundException

打破原理：通过重写loadClass()方法，改变委派顺序（如先自己加载再委派父类），或完全接管加载过程。

二、代码示例

public class CustomClassLoader extends ClassLoader {
    @Override
    protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) 
        throws ClassNotFoundException {

        // 1. 检查特定包下的类自行加载
        if (name.startsWith("com.example.myapp")) {
            return findClass(name);
        }
        // 2. 其他类仍遵循双亲委派
        return super.loadClass(name, resolve);
    }

    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) {
        // 从自定义路径读取字节码
        byte[] bytes = loadClassData(name);
        return defineClass(name, bytes, 0, bytes.length);
    }
}

三、实际应用场景

• Tomcat热部署：每个Web应用使用独立类加载器，优先加载应用内类库，避免不同应用间类冲突
• OSGi模块化：每个Bundle有自己的类加载器，支持同一类库多版本共存
• Spring Boot Executable JAR：LaunchedURLClassLoader优先加载BOOT-INF/classes下的应用类

四、最佳实践

1. 谨慎打破：仅在必要时（如隔离、热加载）才破坏双亲委派
2. 保持兼容：核心类（如java.*）仍需委派父加载器，避免安全风险
3. 资源释放：实现close()方法卸载类（JDK7+）防止内存泄漏

五、常见错误

• 类冲突：未正确隔离导致不同版本类被混合加载
• 内存泄漏：未及时清理已卸载应用的类加载器
• 安全漏洞：错误加载核心类导致权限绕过

六、扩展知识

• 线程上下文类加载器（TCCL）：通过Thread.setContextClassLoader()实现SPI服务加载（如JDBC驱动）
• 模块化系统（JPMS）：JDK9+的模块化提供了更官方的隔离机制
• 类卸载条件：满足①无实例 ②无Class对象引用 ③加载器可回收