Décryptage de la technologie sous-jacente Java : comment implémenter un chargeur de classe et un mécanisme de délégation parent

Déchiffrement de la technologie sous-jacente Java : Comment implémenter le chargeur de classe et le mécanisme de délégation parent

Introduction :
Dans le monde Java, le chargeur de classe et le mécanisme de délégation parent sont des concepts très importants. Ils constituent la technologie sous-jacente de la machine virtuelle Java (JVM) et sont utilisés pour charger des fichiers de classe et garantir l'unicité et la sécurité des classes. Cet article présentera en détail les principes du chargeur de classe et du mécanisme de délégation parent, et les illustrera à travers des exemples de code spécifiques.

1. Le concept et la classification des chargeurs de classe
Le chargeur de classe est une partie importante de l'implémentation de la machine virtuelle Java. Sa fonction principale est de charger des fichiers de classe à partir du système de fichiers, du réseau ou d'autres sources dans la JVM et de générer les fichiers de classe. objet de classe correspondant. Comprenons d'abord la classification des chargeurs de classes :

1. Bootstrap ClassLoader :
   C'est le chargeur de classe fourni avec la machine virtuelle et est responsable du chargement des bibliothèques de classes de base, telles que rt.jar, charsets.jar, etc. C'est le chargeur parent de tous les autres chargeurs de classes.
2. Extension ClassLoader :
   Il est responsable du chargement des bibliothèques d'extensions Java, telles que les packages jar dans le répertoire jre/lib/ext. Il est écrit en Java et est une classe Java pure.
3. Application ClassLoader :
   Il est responsable du chargement des classes sous le chemin de classe de l'application.

De plus, vous pouvez également personnaliser le chargeur de classe pour implémenter des fonctions de chargement spécifiques.

2. Comment fonctionne le chargeur de classe

1. Mécanisme de délégation parentale :
   Le chargeur de classe suit un mécanisme important, qui est le mécanisme de délégation parent. Lorsque le chargeur de classe doit charger une classe, il délègue d'abord la tâche de chargement au chargeur parent pour qu'il l'effectue. Ce n'est que lorsque le chargeur parent ne peut pas terminer la tâche de chargement que le chargeur enfant la chargera lui-même.

L'avantage de ce mécanisme est qu'il peut garantir que les classes en double n'apparaîtront pas dans la JVM. Lorsqu'un chargeur de classe reçoit une requête de chargement, il vérifiera d'abord s'il a déjà chargé la classe. S'il a été chargé, il renverra directement l'objet Class chargé s'il n'a pas été chargé, il transmettra la requête à. le parent pour le chargement. L'opération de chargement est effectuée par le chargeur parent. Cette délégation monte couche par couche jusqu'au chargeur de classe de démarrage de niveau supérieur.

2. Unicité des classes :
   Les chargeurs de classes sont non seulement responsables du chargement des fichiers de classe, mais également de la création de l'unicité des classes. Autrement dit, si différents chargeurs de classe chargent le même fichier de classe, les objets Class générés ne sont pas égaux.

3. Implémentation spécifique et exemples de code
Afin de mieux comprendre le chargeur de classe et le mécanisme de délégation parent, un exemple de code simple est donné ci-dessous :

public class CustomClassLoader extends ClassLoader {
    // 自定义加载类的逻辑
    @Override
    public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        // 自定义加载类的实现，这里假设加载失败了
        throw new ClassNotFoundException(name);
    }
}

public class ClassLoaderTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 创建自定义类加载器的实例
        CustomClassLoader myClassLoader = new CustomClassLoader();
        // 尝试加载java.lang.String类
        Class<?> clazz = myClassLoader.loadClass("java.lang.String");
        // 输出类加载器
        System.out.println(clazz.getClassLoader());
    }
}

Dans le code ci-dessus, nous avons personnalisé une sous-classe de ClassLoader Class CustomClassLoader, remplace la méthode loadClass. Dans la méthode loadClass, nous supposons que le chargement de la classe a échoué et a généré une exception ClassNotFoundException.

Ensuite, nous avons créé une instance de CustomClassLoader dans la fonction principale et essayé de charger la classe java.lang.String. Étant donné que notre chargeur de classes personnalisé ne peut pas charger la bibliothèque de classes principale du système, une exception ClassNotFoundException sera levée.

Enfin, nous imprimons les informations ClassLoader de l'objet Class qui charge la classe java.lang.String. Le chargement ayant échoué, le résultat de sortie est nul.

Cet exemple montre l'application du chargeur de classe et du mécanisme de délégation parent. Lors du chargement d'une classe, le chargeur de classe personnalisé délègue d'abord la demande de chargement au chargeur parent. Ce n'est que lorsque le chargeur parent ne peut pas terminer la tâche de chargement qu'il essaiera de la charger lui-même.

Conclusion : 
Grâce à l'introduction et aux exemples de code de cet article, nous avons découvert les principes et la mise en œuvre des chargeurs de classes et des mécanismes de délégation parentale. Le mécanisme de chargement de classe de Java est un mécanisme important pour garantir l'unicité et la sécurité des classes, et constitue également l'une des technologies de base de la machine virtuelle Java. Une compréhension et une maîtrise approfondies des chargeurs de classes et des mécanismes de délégation parent nous aideront à mieux comprendre et utiliser la technologie sous-jacente de Java.

Références :

1. "Compréhension approfondie des fonctionnalités avancées et des meilleures pratiques de la machine virtuelle Java JVM"
2. "Machine virtuelle Java illustrée"
3. "Java Core Technology Volume I : Connaissances de base"

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!