在jDK1.8中,Classloader加载class的字节码到JVM,它是遵循双亲委派模型的加载机制，主要是由BootstrapClassLoader，ExtClassLoader、AppClassloader，然后是自定义的Classloader加载，这样做主要是保证JDK的内部类加载安全性，所以优先加载JDK的ClassPath的jar包的类.双亲委派模型的如下图所示，其实就是由两级父Classloader加载，分别是BootstrapClassloader和ExtClassloader。

JDK的双亲委派模型

以下是Classloader的loadClass的和核心代码:

首先获取class的name的锁，是为了防止多线程并发的加载一个类，只有一个线程去加载，
findLoadedClass获取JVM已经加载的缓存中该Classloader实例是否已经加载该类, JVM底层实际是SystemDictionary，其底层是HASH表实现。
如果JVM的缓存没有加载过这个className，则先交给parent加载器加载,

如果parent为空，则由BootstrapClassloader去加载，由于BootstrapClassloader是由C++实现，java没有这个类，所以通过JNI调用JVM的函数去加载。 4. 如果还没有加载到，则子类实现的findClass方法去加载。 5. 最后判断resolve参数，是否处理class的链接。 6. 最后返回class，没有加载到，由子类抛出ClassNotFoundException异常.

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)throws ClassNotFoundException
{synchronized (getClassLoadingLock(name)) {// First, check if the class has already been loadedClass<?> c = findLoadedClass(name);if (c == null) {long t0 = System.nanoTime();try {if (parent != null) {c = parent.loadClass(name, false);} else {c = findBootstrapClassOrNull(name);}} catch (ClassNotFoundException e) {// ClassNotFoundException thrown if class not found// from the non-null parent class loader}if (c == null) {// If still not found, then invoke findClass in order// to find the class.long t1 = System.nanoTime();c = findClass(name);// this is the defining class loader; record the statssun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();}}if (resolve) {resolveClass(c);}return c;}
}

JDK 打破双亲委派模型的两种方式

继承ClassLoader，并重写loadClass

从JVM层的缓存查询当前Classloader是否加载过。
如果没有直接从本地资源查询是否有有对应的资源,如果有，则直接调用define进行加载到JVM，返回Class.
没有本地资源没有，则从parent的Classloader加载相应的资源.
最后返回Class.

@Override
public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {System.out.println("load Class: " + name);synchronized (getClassLoadingLock(name)) {// First, check if the class has already been loadedClass<?> c = findLoadedClass(name);if(c != null){return c;}byte[] bt = classNameToContent.get(name);if (bt != null) {try {return defineClass(name, bt, 0, bt.length);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}try {if (getParent() != null) {c = getParent().loadClass(name);}} catch (ClassNotFoundException e) {// ClassNotFoundException thrown if class not found// from the non-null parent class loader}if (c != null) {return c;}}return null;
}

使用Thread的contextClassLoader

JDK中利用线程的contextClassloader去打破双亲委派模型的例子就是Serviceloader， Serviceloader是JDK里面全称是Service Provider Interface，是实现服务提供接口，实现插件的方式，例如JDBC的Driver就是使用JDK的SPI，具体实现是适配不同的数据库，由于Driver是在rt.jar是由BootstrapClassloader加载，而接口实现类是由第三方的jar包提供,所有BootstrapClassLoader就没有办法就在，所以JDK做了一个妥协, 委派给当前线程的contextloader去加载实现类
下面是ServiceLoader的load方法，可以看出是获取当亲线程的contextClassloader去加载的接口的实现类。当前主线程类加载器默认是AppClassloader加载器加载。这样就是违反了双亲委派模型.

public static <S> ServiceLoader<S> load(Class<S> service) {ClassLoader cl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();return ServiceLoader.load(service, cl);
}

并行类加载机制

前面介绍Classloader的抽象类中loadClass方法，加载开始时，需要获取类全名的锁, 如果用到了并行类加载机制,就会用到. 如果需要使用并行类加载机制,只有再自定义的类加载加一个静态代码块中，增加下面一行。

static {ClassLoader.registerAsParallelCapable();
}

ClassLoader#registerAsParallelCapable

将自定义继承ClassLoader的类注册到ParallelLoaders的Set集合中.

protected static boolean registerAsParallelCapable() {Class<? extends ClassLoader> callerClass =Reflection.getCallerClass().asSubclass(ClassLoader.class);return ParallelLoaders.register(callerClass);
}

ParallelLoaders类中其实就是维护一个Classloader实现类的Set，其中元素都是调用registerAsParallelCapable注册为并行类加载的classloader，

private static class ParallelLoaders {private ParallelLoaders() {}// the set of parallel capable loader typesprivate static final Set<Class<? extends ClassLoader>> loaderTypes =Collections.newSetFromMap(new WeakHashMap<Class<? extends ClassLoader>, Boolean>());static {synchronized (loaderTypes) { loaderTypes.add(ClassLoader.class); }}/*** Registers the given class loader type as parallel capabale.* Returns {@code true} is successfully registered; {@code false} if* loader's super class is not registered.*/static boolean register(Class<? extends ClassLoader> c) {synchronized (loaderTypes) {if (loaderTypes.contains(c.getSuperclass())) {// register the class loader as parallel capable// if and only if all of its super classes are.// Note: given current classloading sequence, if// the immediate super class is parallel capable,// all the super classes higher up must be too.loaderTypes.add(c);return true;} else {return false;}}}/*** Returns {@code true} if the given class loader type is* registered as parallel capable.*/static boolean isRegistered(Class<? extends ClassLoader> c) {synchronized (loaderTypes) {return loaderTypes.contains(c);}}
}

Classloaer构造函数中，

如果Classloader注册过并行类加载器，则创建parallelLockMap的锁的HashMap,

private ClassLoader(Void unused, ClassLoader parent) {this.parent = parent;if (ParallelLoaders.isRegistered(this.getClass())) {parallelLockMap = new ConcurrentHashMap<>();package2certs = new ConcurrentHashMap<>();domains =Collections.synchronizedSet(new HashSet<ProtectionDomain>());assertionLock = new Object();} else {// no finer-grained lock; lock on the classloader instanceparallelLockMap = null;package2certs = new Hashtable<>();domains = new HashSet<>();assertionLock = this;}
}

Classloaer#getClassLoadingLock

在loadClass中获取类锁中，会判断parallelLockMap不为空，会创建一个Object对象作为这个classloader类的锁，然后放入hashMap中.

这样进行类加载过程，就synchonized锁就不是锁Classloader实例的this指针，而是Hashmap中获取加载类全名的锁，这样不同类全名就可以并行加载,这样减少了锁的粒度，提升类加载的速度.

protected Object getClassLoadingLock(String className) {Object lock = this;if (parallelLockMap != null) {Object newLock = new Object();lock = parallelLockMap.putIfAbsent(className, newLock);if (lock == null) {lock = newLock;}}return lock;
}

总结
本文主要就JDK的阐述了双亲委派模型以及JDk中打破双亲委派的两种方式,最后介绍了JDK中实现并行类加载的实现原理.

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