一、背景

敌人:在我常识体系中ClassLoader的双亲委派机制是晦涩丝滑的,可是看到通过委派执行类加载来保障这种分治能力,进而达到了类资源的隔离性忽然就感觉有点生疏和排挤呢?

我:类的命名空间有理解嘛?

敌人:你是说package嘛?

我:我说的是ClassLoader中的 nameSpace

敌人:啥玩意儿?

本篇是对ClassLoader中的namespace做个直观的介绍和验证。这个知识点笔者集体认为很重要,屡次帮忙笔者解决日常工作中遇到的疑难杂症,如果你尚未认真钻研过ClassLoader,但糊涂的认知让你感觉这个应该很简略,那请看下图,若看不懂则表明你可能并不理解ClassLoader中得一些要害逻辑;不贩卖焦虑,不感兴趣则疏忽,晓得个大略即可,不会它并不影响你做一个优良的程序员。

二、Classloader的分治和委派机制

上下文同步,已理解这部分的读者敌人可间接跳过,进过第三大节。

ClassLoader 是个抽象类,其子类 UrlClassLoader 引入 URL 资源概念,以此形式来束缚本人只加载 URL 覆盖范围内的类文件;ExtClassLoaderAppClassLoader 都是 UrlClassLoader 的子类,各自分管的资源门路不同,即给定的 URL 不同则管辖范畴不同,并通过委派执行类加载来保障这种分治能力,进而达到了类资源的隔离性。

上图是规范的委派机制,总结为2个方面:

  1. 父加载器能加载 父加载器来加载:

    • 本人在加载资源之前,先让父类加载器去加载。父类再找其父类,直到BootStrapClassLoader(它没有父类加载器)。
    • 保障了等级越高,加载的优先权越高
  2. 父加载器不加载 我就来加载(findClass);我加载不了的子加载器来加载:

    • 若父类加载器没有加载胜利,才逐级下放这个加载权。
    • 子类加载器不能加载父类加载器能加载的类,如 java.lang.String ,即便用户本人假造一份这个类型,启动类加载器优先将 java.lang.String 加载胜利后,利用类加载器就不会再加载用户本人假造的。

下图形容了 SkyWalking Agent 通过自定义的类加载器AgentClassLoader 加载插件中的类,不会对宿主利用中的类产生净化。

三、namespace是什么?

每个类加载器都对应一个namespace,汉化叫命名空间(我集体其实更喜爱汉化为名字空间),命名空间由该加载器及所有父类加载器所加载的类组成。这样的介绍很形象,网络材料中也多是这么几句话,我会从更多的细粒度视角带您进一步理解它。

3.1 同一个命名空间中,类只加载一份

比方AppClassLoader加载程序中编写的类。无论加载多少次,只有是被AppClassLoader加载的,其Class信息的hashcode都是雷同的。

3.2 子加载器可见父加载器加载的类

这个更容易举例,外围类库的类由BootStrapClassLoder 加载的,比方String;由AppClassLoader所加载的类,都能应用String对吧?

3.3 父加载器不可见子加载器所加载的类

SPI技术的诞生也是这个起因,什么是SPI:程序运行过程中要用到的类,通过以后类加载器主动加载,加载不到(不在以后类加载器的类资源管辖范畴),如果要应用这个类,必须指定一个可能加载这个类的加载器去加载,而怎么获取这个加载器是个问题。
程序都是在线程中执行,那么从线程的上下文中去拿最正当,所以就诞生了线程上下文类加载器,这中场景下加载器就得采纳非主动加载,即通过 forName 或者 loadClass 的形式去加载类。

下边通过示例+科技来验证加载不到的状况

示例中有Parent类,Son类。Parent类中有个getSon办法中,会应用到Son类。 编译后,在classpath下,把Son类移到自定义子加载器的资源目录中,让AppClassLoader无奈加载。达到咱们的运行环境要求:

  1. ParentAppClassLoader加载
  2. Son由自定义的子加载器加载.
  3. 调用ParentgetSon办法的时候要new Son(),这样会触发Son类的加载,然而加载不到Son类,报错信息为:java.lang.NoClassDefFoundError: com/rock/Son
public class Parent {    private Object son;    public Object getSon(){        return new Son();    }    public Object setSon(Object son){        this.son = son;        return this.son;    }}  public class Son {}
/**     * 父加载器加载不了,子加载器所加载的类,     * 父加载器加载Parent     * 子加载器加载son     * Parent#getSon 办法里 new Son()对象.//报错,找不到Son的类定义.     */    @Test    public void testParentCanntFindSon(){        CustomClassLoader01 customClassLoader01 = new CustomClassLoader01(ClassLoader.getSystemClassLoader());        try {            Class<?> classParent = customClassLoader01.loadClass("com.rock.Parent");            System.out.println("classParent:" + classParent.getClassLoader());            Class<?> classSon = customClassLoader01.loadClass("com.rock.Son");            System.out.println("classSon:" + classSon.getClassLoader());            Object objParent = classParent.newInstance();            Object objSon = classSon.newInstance();            Method setSon = classParent.getMethod("setSon",Object.class);            Object resultSon = setSon.invoke(objParent, objSon);            System.out.println(resultSon.getClass());            System.out.println(resultSon.getClass().getClassLoader());            try {                Method getSon = classParent.getMethod("getSon");                Object invoke = getSon.invoke(objParent);                System.out.println(invoke.getClass().getClassLoader());            }catch (Exception exp){                //java.lang.NoClassDefFoundError: com/rock/Son                exp.printStackTrace();            }        }catch (Exception exp){            exp.printStackTrace();        }    }

3.4 不同命名空间的类相互不可见

这个特色也通过实例来验证一下,自定义类加载器 new 进去两个实例,每个实例各自加载一次Man类,通过newInstance形式实例化出两个对象,对象之间相互调用setFather赋值就会报错。即a空间的不辨认b空间的类,即便全限定名雷同也不辨认。这种个性所导致的坑你踩到过嘛?

public class Man {    private Man father;    public void setFather(Object obj){        father = (Man)obj;    }}
 @Test    public void testSifferentNamespaceClass(){        CustomClassLoader01 customClassLoader01 = new CustomClassLoader01(ClassLoader.getSystemClassLoader());        CustomClassLoader01 customClassLoader02 = new CustomClassLoader01(ClassLoader.getSystemClassLoader());        try {            Class<?> aClass1 = customClassLoader01.loadClass("com.rock.Man");            System.out.println("class1 : " + aClass1.getClassLoader());            System.out.println("class1 : " + aClass1.);            Class<?> aClass2 = customClassLoader02.loadClass("com.rock.Man");            System.out.println("class2 : " + aClass1.getClassLoader());            System.out.println("class2 : " + aClass2);            Object man1 = aClass1.newInstance();            Object man2 = aClass2.newInstance();            Method setFather = aClass1.getMethod("setFather", Object.class);            setFather.invoke(man1,man2);        }catch (Exception exp){            exp.printStackTrace();        }    }
class1 : com.rock.classLoader.CustomClassLoader01@1f28c152class1 : 2006034581class2 : com.rock.classLoader.CustomClassLoader01@1f28c152class2 : 488044861...Caused by: java.lang.ClassCastException: com.rock.Man cannot be cast to com.rock.Man    at com.rock.Man.setFather(Man.java:6)    ... 27 more