读“Java类加载机制ClassLoader之ContextClassLoader”

Bertha 。 2022-03-17 09:46 240阅读 0赞

文章Java类加载机制ClassLoader之ContextClassLoader，转载于[https://blog.csdn.net/qq\_22912803/article/details/78065847][https_blog.csdn.net_qq_22912803_article_details_78065847]

看了这篇文章，让我彻底了解了关于ContextClassLoader的原理和机制，故记录下以便学习用

工作过程中，时常会用ServiceLoader方式SPI机制或者自己实现META-INF方式SPI加载，以达到高层服务接口直接由底层服务接口实现，那么需要ContextClassLoader。

文章内容如下：

1.java的classLoader加载机制大家都比较清楚，就是委托机制，如下

![Center][]

这种机制就是，加载一个类的时候，会一直向上委托，如果BootStrapClassLoader加载不到，然后再依次往下加载，如果最后SystemClassLoader也加载不到，则会抛出classNotFoundException。

2.现在我们来说说其他的，说之前先说说两个概念，这个是转述别人的（http://blog.csdn.net/yongche\_shi/article/details/39695991）

一，有两个术语，一个叫“定义类加载器”，一个叫“初始类加载器”。  
比如有如下的类加载器结构：  
bootstrap  
  ExtClassloader  
    AppClassloader  
    -自定义clsloadr1  
    -自定义clsloadr2   
如果用“自定义clsloadr1”加载java.lang.String类，那么根据双亲委派最终bootstrap会加载此类，那么bootstrap类就叫做该类的“定义类加载器”，而包括bootstrap的所有得到该类class实例的类加载器都叫做“初始类加载器”。

二，所说的“命名空间”，是指jvm为每个类加载器维护的一个“表”,这个表记录了所有以此类加载器为“初始类加载器”（而不是定义类加载器，所以一个类可以存在于很多的命名空间中）加载的类的列表，所以，题目中的问题就可以解释了：  
CLTest是AppClassloader加载的，String是通过加载CLTest的类加载器也就是AppClassloader进行加载，但最终委派到bootstrap加载的（当然，String类其实早已经被加载过了，这里只是举个例子）。所以，对于String类来说，bootstrap是“定义类加载器”，AppClassloader是“初始类加载器”。根据刚才所说，String类在AppClassloader的命名空间中（同时也在bootstrap，ExtClassloader的命名空间中，因为bootstrap，ExtClassloader也是String的初始类加载器），所以CLTest可以随便访问String类。这样就可以解释“处在不同命名空间的类，不能直接互相访问”这句话了。

三，一个类，由不同的类加载器实例加载的话，会在方法区产生两个不同的类，彼此不可见，并且在堆中生成不同Class实例。

四，那么由不同类加载器实例（比如-自定义clsloadr1，-自定义clsloadr2）所加载的classpath下和ext下的类，也就是由我们自定义的类加载器委派给AppClassloader和ExtClassloader加载的类，在内存中是同一个类吗？  
所有继承ClassLoader并且没有重写getSystemClassLoader方法的类加载器，通过getSystemClassLoader方法得到的AppClassloader都是同一个AppClassloader实例，类似单例模式。  
在ClassLoader类中getSystemClassLoader方法调用私有的initSystemClassLoader方法获得AppClassloader实例，在initSystemClassLoader中：  
sun.misc.Launcher l = sun.misc.Launcher.getLauncher();  
。。。  
scl = l.getClassLoader();  
AppClassloader是sun.misc.Launcher类的内部类，Launcher类在new自己的时候生成AppClassloader实例并且放在自己的私有变量loader里：  
loader = AppClassLoader.getAppClassLoader(extclassloader);  
值得一提的是sun.misc.Launcher类使用了一种类似单例模式的方法，即既提供了单例模式的接口getLauncher()又把构造函数设成了public的。但是在ClassLoader中是通过单件模式取得的Launcher 实例的，所以我们写的每个类加载器得到的AppClassloader都是同一个AppClassloader类实例。  
这样的话得到一个结论，就是所有通过正常双亲委派模式的类加载器加载的classpath下的和ext下的所有类在方法区都是同一个类，堆中的Class实例也是同一个。

3.本文重点：

有一个上下文加载器，contextClassLoader，它存在于当前线程中，默认为SystemClassLoader，那么它有什么用呢？大部分情况下，我们加载类，jvm默认的委托加载体系是可以满足需求的，但是有一些特殊情况要另当别论，这就是rt.jar中的spi服务，最常见的就是jdbc了，它存在的包rt.jar是由BootStrapClassLoader加载的，但是在它的DriverManager中会调用spi具体的实现类，如mysql，但是具体的实现类是由SystemClassLoader加载的，根据隔离原则，DriverManager中是访问不到mysql具体方法的，那怎么办呢？具体先看DriverManager代码：

![Center 1][]

看到的是，会在DriverManager里使用contextClassLoader去加载具体mysql的实现类，所以BootStrapClassLoader就是mysql实现类的初始加载器，contextClassLoader（SystemClassLoader）是mysql的定义类加载器，这样的话，在BootStrapClassLoader命名空间中就会有mysql类，所以DriverManager里面就可以直接访问mysql类了，这其实打破了类的委托机制，这种机制普遍存在于好多第三方的工具中，如tomcat、spring中。

通过上面的两个案例分析，我们可以总结出线程上下文类加载器的适用场景：别人的（https://www.2cto.com/kf/201609/551006.html）

**1. 当高层提供了统一接口让低层去实现，同时又要是在高层加载（或实例化）低层的类时，必须通过线程上下文类加载器来帮助高层的ClassLoader找到并加载该类。**

**2. 当使用本类托管类加载，然而加载本类的ClassLoader未知时，为了隔离不同的调用者，可以取调用者各自的线程上下文类加载器代为托管。**

[https_blog.csdn.net_qq_22912803_article_details_78065847]: https://blog.csdn.net/qq_22912803/article/details/78065847
[Center]: /images/20220317/e6f52fed81664ae8bef61d3b91d08fc0.png
[Center 1]: /images/20220317/3d5cf3927c334e168e017f98a80d7b93.png