面試官：什麼是雙親委派模型？

雙親委派模型是 Java 類載入器的一種工作模式，通過這種工作模式，Java 虛擬機器器將類檔案載入到記憶體中，這樣就保證了 Java 程式能夠正常的執行起來。那麼雙親委派模型究竟說的是啥呢？接下來我們一起來看。

1.類載入器

雙親委派模型針對的是 Java 虛擬機器器中三個類載入器的，這三個類載入器分別是：

啟動類載入器（Bootstrap ClassLoader）
擴充套件類載入器（Extension ClassLoader）
應用程式類載入器（Application ClassLoader）

如下圖所示：

這 3 個類載入器的作用如下。

1.1 啟動類載入器

啟動類載入器（Bootstrap ClassLoader）是由 C++ 實現的，它是用來載入 <JAVA_HOME>\jre\lib\rt.jar 和 resources.jar 等 jar 包的，如下圖所示：

接下來我們寫個程式碼測試一下 rt 類載入器的列印：

public class ClassLoaderExample {
    public static void main(String[] args) {
        // rt 類下的 ClassLoader 列印
        System.out.println("rt classloader：" + String.class.getClassLoader());
    }
}

以上程式的執行結果如下圖所示：

問題來了，為什麼列印的不是「Bootstrap ClassLoader」而是 null 呢？
這是因為啟動類載入器（Bootstrap ClassLoader）是由 C++ 實現的，而這個 C++ 實現的類載入器在 Java 中是沒有與之對應的類的，所以拿到的結果是 null。

1.2 擴充套件類載入器

擴充套件類載入器是用來載入 <JAVA_HOME>\jre\lib\ext 目錄下 jar 包的，如下圖所示：

接下來我們使用程式碼來演示一下 ext 類載入器，範例程式碼如下：

public class ClassLoaderExample {
    public static void main(String[] args) {
        // ext 類下 classloader 列印
        System.out.println("ext classloader：" +
                sun.net.spi.nameservice.dns.DNSNameService.class.getClassLoader());
    }
}

以上程式的執行結果如下圖所示：

1.3 應用程式類載入器

應用程式類載入器是用來載入 classpath 也就是使用者的所有類的，接下來我們寫程式碼測試一下應用程式類載入器的列印，實現程式碼如下：

public class ClassLoaderExample {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("application classloader：" +
                ClassLoaderExample.class.getClassLoader());
    }
}

以上程式的執行結果如下圖所示：

2.雙親委派模型

雙親委派模型的執行流程是這樣的：
1、當載入一個類時，會先從應用程式類載入器的快取裡查詢相應的類，如果能找到就返回物件，如果找不到就執行下面流程；

2、在擴充套件載入器快取中查詢相應的類，如果能找到就返回物件，如果找不到就繼續下面流程；

3、在啟動類載入器中查詢相應的類，如果找到就返回物件，如果找不到就繼續下面流程；

4、在擴充套件載入器中查詢並載入類，如果能找到就返回物件，並將物件加入到快取中，如果找不到就繼續下面流程；

5、在應用程式類載入器中查詢並載入類，如果能找到就返回物件，並將物件加入到快取中，如果找不到就返回 ClassNotFound 異常。

載入流程如下圖所示：

一般「雙親」指的是「父親」和「母親」，而在這裡「雙親」指的是類載入類先向上找，再向下找的流程就叫做雙親委派模型。

3.優缺點分析

3.1 優點

雙親委派模型的優點有兩個：
1、安全。
2、避免重複載入。

3.1.1 安全

在安全方面的表現時，當使用雙親委派模型時，使用者就不能偽造一些不安全的系統類了，比如 jre 裡面已經提供了 String 類在啟動類載入時載入，那麼使用者自定義再自定義一個不安全的 String 類時，按照雙親委派模型就不會再載入使用者定義的那個不安全的 String 類了，這樣就可以避免非安全問題的發生了。

3.1.2 避免重複載入

使用雙親委派模型也可以避免一個類被重複載入，當一個類被載入之後，因為使用的雙親委派模型，這樣不會出現多個類載入器都將同一個類重複載入的情況了。

3.2 缺點

雙親委派模型的典型問題是載入 SPI 實現類的場景，比如 JNDI（Java Naming and Directory Interface，Java 命名與目錄介面）服務，它的程式碼由啟動類載入器去載入(在 JDK 1.3 時放進 rt.jar)，但 JNDI 的目的就是對資源進行集中管理和查詢，它需要呼叫獨立廠商實現部部署在應用程式的 classpath 下的 JNDI 介面提供者（SPI, Service Provider Interface）的程式碼，但啟動類載入器不可能「認識」之些程式碼，這就雙親委派模型的問題，JDBC 也是同樣的問題。

總結

雙親委派模型是和 Java 中多個類載入器（啟動類載入器、擴充套件載入器、應用程式類載入器）的執行規則，通過這個（雙親委派模型）規則可以避免類的非安全問題和類被重複載入的問題，但它也遇到了一些問題，比如 JNDI 和 JDBC 不能通過這個規則進行載入，它需要通過打破雙親委派的模型的方式來載入。

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