请解释JVM类加载机制中的双亲委派模型，并说明如何打破这种机制

题目

请解释JVM类加载机制中的双亲委派模型，并说明如何打破这种机制

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

双亲委派模型是JVM类加载的核心机制：

• 类加载请求优先委派给父加载器处理
• 父加载器无法完成时才由子加载器自行加载
• 保证核心类库安全性和避免重复加载

打破双亲委派的方式：

1. 重写loadClass()方法
2. 使用线程上下文类加载器
3. OSGi等模块化框架的实现

解析

一、双亲委派模型原理

JVM类加载采用层级结构，包含三类加载器：

1. Bootstrap ClassLoader：加载JAVA_HOME/lib核心库（C++实现）
2. Extension ClassLoader：加载JAVA_HOME/lib/ext扩展库
3. Application ClassLoader：加载CLASSPATH应用类

工作流程：

1. 子加载器收到加载请求
2. 递归委派给父加载器
3. 父加载器无法完成时抛出ClassNotFoundException
4. 子加载器调用findClass()自行加载

二、代码示例：自定义类加载器

public class CustomClassLoader extends ClassLoader {
    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        // 自定义加载逻辑（如从网络/加密文件加载）
        byte[] classData = loadClassData(name);
        return defineClass(name, classData, 0, classData.length);
    }

    // 打破双亲委派（不推荐常规使用）
    @Override
    public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        if (name.startsWith("com.break.")) {
            return findClass(name); // 绕过委派
        }
        return super.loadClass(name); // 默认委派
    }
}

三、打破双亲委派的场景

四、最佳实践与注意事项

• 安全建议：重写findClass()而非loadClass()保持委派优势
• 内存泄漏风险：卸载类需同时满足
  • 类实例全部GC
  • Class对象无引用
  • 加载器实例无引用
• 常见错误：
  • ClassCastException：不同加载器加载的相同类被视为不同类
  • LinkageError：重复加载核心类（如手动加载java.lang.Object）

五、扩展知识：模块化加载

Java 9引入模块化系统后：

• 新增PlatformClassLoader替代Extension ClassLoader
• 模块依赖关系影响类加载可见性
• 通过ModuleLayer实现更灵活的加载策略