前言

JDK9引入了Java模塊化系統(tǒng)(Java Platform Moudle System)來實現(xiàn)可配置的封裝隔離機制，同時JVM對類加載的架構也做出了調整，也就是雙親委派模型的第四次破壞。前三次破壞分別是：雙親委派模型推出之前，SPI機制，以及OSGI為代表的熱替換機制，這里不細說。

雙親委派模型

簡介

在JDK9引入之前，絕大多數(shù)Java程序會用下面三個類加載器進行加載

• 啟動類加載器(Bootstrap Class Loader)：由C++編寫，負責加載jrelib目錄下的類，例如最基本的Object，Integer，這些存在于rt.jar文件中的類，一般這些類都是Java程序的基石。
• 擴展類加載器(Extension Class Loader)：負責加載jrelibext目錄下的類，在JDK9之前我們可以將通用性的類庫放在ext目錄來擴展JAVA的功能，但實際的工程都是通過maven引入jar包依賴。并且在JDK9取消了這一類加載器，取而代之的是平臺類加載器(Platform Class Loader)，下面會對其介紹。
• 應用類加載器(Application Class Loader)：負責加載ClassPath路徑下的類，通常工程師編寫的大部分類都是由這個類加載器加載。

工作順序

解釋

如果一個ClassLoader收到了類加載的請求，他會先首先將請求委派給父類加載器完成，只有父類加載器加載不了，子加載器才會完成加載。

源代碼

下面代碼保留了核心邏輯，并添加了注釋，主要是2個步驟

如果父類加載器不為空則用父類加載器加載

父類加載器加載不成功則本身再加載

Class> c = findLoadedClass(name); //如果該類沒加載過 if (c == null) { try { //如果有父類加載器 if (parent != null) { //使用父類加載器加載 c = parent.loadClass(name, false); ... } } if (c == null) { ... //父類加載器沒有加載成功則調用自身的findClass進行加載 c = findClass(name);... } }

值得注意的是這里的parent并不是繼承上的父子關系，而是組合關系的父子，parent只是類加載器的一個參數(shù)。

圖示

如果覺得上面的解釋比較抽象可以看看下面比較形象的圖示，這里的敵人就是我們要加載的jar包

缺點

通過上面的漫畫不言而喻，當真正的敵人來了，靠這種低效的傳達機制，怎么可能打一場勝仗呢？

• 啟動類加載器負責加載jrelib目錄
• 擴展類加載器負責加載jrelibext目錄
• 應用類加載器負責加載ClassPath目錄。

既然一切都是各司其職，為什么不能加載類的時候一步到位呢？

通過分析JDK9的類加載器源碼，我發(fā)現(xiàn)最新的類加載器結構在一定程度上是緩解了這種情況的

JDK的模塊化

在JDK9之前，JVM的基礎類以前都是在rt.jar這個包里，這個包也是JRE運行的基石。這不僅是違反了單一職責原則，同樣程序在編譯的時候會將很多無用的類也一并打包，造成臃腫。

在JDK9中，整個JDK都基于模塊化進行構建，以前的rt.jar, tool.jar被拆分成數(shù)十個模塊，編譯的時候只編譯實際用到的模塊，同時各個類加載器各司其職，只加載自己負責的模塊。

模塊化加載源碼

Class> c = findLoadedClass(cn); if (c == null) { // 找到當前類屬于哪個模塊 LoadedModule loadedModule = findLoadedModule(cn); if (loadedModule != null) { //獲取當前模塊的類加載器 BuiltinClassLoader loader = loadedModule.loader(); //進行類加載 c = findClassInModuleOrNull(loadedModule, cn); } else { // 找不到模塊信息才會進行雙親委派 if (parent != null) { c = parent.loadClassOrNull(cn); } }

上面代碼就是破壞雙親委派模型的“鐵證”，而當我們繼續(xù)跟進findLoadedModule，會發(fā)現(xiàn)是根據(jù)路徑名找到對應的模塊，而維護這一數(shù)據(jù)結構的就是下面這個Map。

Map packageToModule = new ConcurrentHashMap<>(1024);

可以看到LoadedModule里面不僅有該模塊的loader信息，還有用于描述依賴模塊，對外暴露模塊的信息的mref，LoadedModule也是模塊化實現(xiàn)封裝隔離機制的一塊重要實現(xiàn)。

每一個module信息都有一個BuiltinClassloader，這個類有三個子類，我們通過源碼分析他們的父子關系

在ClassLoaders類中可以發(fā)現(xiàn)，PlatformClassLoader的parent是BootClassLoader，而AppClassLoader的parent則是PlatformClassLoader。

public class ClassLoaders { // the built-in class loaders private static final BootClassLoader BOOT_LOADER; private static final PlatformClassLoader PLATFORM_LOADER; private static final AppClassLoader APP_LOADER; static { BOOT_LOADER = new BootClassLoader((append != null && !append.isEmpty()) ? new URLClassPath(append, true) : null); PLATFORM_LOADER = new PlatformClassLoader(BOOT_LOADER); ... APP_LOADER = new AppClassLoader(PLATFORM_LOADER, ucp); } }

結論

經過破壞后的雙親委派模型更加高效，減少了很多類加載器之間不必要的委派操作

JDK9的模塊化可以減少Java程序打包的體積，同時擁有更好的隔離線與封裝性

每個moudle擁有專屬的類加載器，程序在并發(fā)性上也會更加出色

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎勵來咯，堅持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎

總結

以上是生活随笔為你收集整理的模块化加载_Java9模块化的类加载机制实现剖析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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