JVM基础篇——双亲委派机制和沙箱安全机制

双亲委派机制

双亲委派机制

Java虛拟机对class文件采用的是按需加载的方式，也就是说当需要使用该类时才会将它的class文件加载到内存生成class对象。而且加载某个类的class文件时，Java虚拟机采用的是双亲委派模式，即把请求交由收类处理，它是一种任务委派模式。

我们现在想出一个问题，如果我们也一个java.lang.String类，那么进行类加载的时候加载是哪一个类呢？？

先写段代码

# 自定义String类
package java.lang;

public class String {

    static {
        System.out.println("自定义String");
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello , world");
    }
}

# String测试类  StringTest.java
public class StringTest {
    public static void main(String[] args) {
        java.lang.String string = new java.lang.String();
    }
}

测试的结果是什么都不输出，所以说明使用的是核心api的Stribg类

为什么会出现这样的结果呢？？那么进入咱们今天的主题——双亲委派机制

双亲委派机制工作原理

（1）如果一个类加载器收到了类加载请求，它并不会自己先去加载，而是把这个请求委托给父类的加载器去执行
（2）如果父类加载器还存在其父类加载器，则进一步向上委托，依次递归，请求最终将到达项层的启动类加载器
（3）如果父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回，倘若父类加载器无法完成此加载任务，子加载器才会尝试自己去加载，这就是双亲委派模式。

那么刚才那个类的加载流程是什么样的呢？？

流程图理解：

首先走的是系统类加载器，之后发现还有父类，去找扩展类加载器，发现还有父类，去找引导类加载器。如果说最上面的引导类加载器不负责这个类的加载，那么扩展类加载器负责加载，如果扩展类加载器不负责加载，那么系统类（应用程序类）加载器负责加载。

之前的类引导子系统提到过：引导类加载器加载的是Java核心类库JAVA_HOME/jre/lib/rt,jar、resources.jar、sun.boot.class.path路径下的内容，只加载包名是java, javax, sun开头类。
那么引导类加载器负责java.lang包下类的加载，所以加载的是java核心类库的String类。

双亲委派机制的优点

• 防止重复加载同一个.class。通过委托去向上面问一问，加载过了，就不用再加载一遍。保证数据安全。
• 保证核心.class不能被篡改。通过委托方式，不会去篡改核心.clas，即使篡改也不会去加载，即使加载也不会是同一个.class对象了。不同的加载器加载同一个.class也不是同一个Class对象。这样保证了Class执行安全。

看下面这段代码：

# 自定义java.lang.String类
package java.lang;
public class String {
    static {
        System.out.println("自定义String");
    }
}
# 自定义java.lang.StringTest类
package java.lang;
public class StringTest {
    public static void main(String[] args) {
        String string = new String();
    }
}

# 执行时期抛出异常
java.lang.SecurityException: Prohibited package name: java.lang

在私自创建java类的时候，可能和已经存在的类发生冲突，甚至对程序产生损害，Java采取双亲委派机制，保证类只是加载一次，可以避免类的重复加载，保证程序的安全。

沙箱安全机制

自定义String类，在加载自定义String类的时候会率先使用引导类加载器加载，而引导类加载器在加载的过程中会先加载jdk自带的文件。(rt. jar包中java\lang\String. class)，报错信息说没有main方法p就是因为加载的是rt. jar包中的String类。这样可以保证对java核心源代码的保护，这就是沙箱安全机制。

其他的类加载器知识点补充

对类加载器的引用

JVM必须知道–个类型是由启动加载器加载的还是由用户类加载器加载的。如果一个类型是由用户类加载器加载的，那么JVM会将这。个类加载器的-一个引用作为类型信息的一部分保存 在方法区中q当解析一个类型到另一个类型的引用的时候，JVM需 要保证这两个类型的类加载器是相同的。

在JVM中表示两个class对象是否为同-一个类存在两个必要条件：

• 类的完整类名必须一致，包括包名。
• 加载这个类的ClassLoader (指ClassLoader实例对象)必须相同。

换句话说，在JVM中，即使这两个类对象(class对象)来源同-一个Class文件，被同一个虚拟机所加载，但只要加载它们的ClassLoader实例对象不同，那么这两个类对象也是不相等的。

类的主动使用和被动使用

Java程序对类的使用方式分为:主动使用和被动使用。

• 主动使用，又分为七种情况:
  • 创建类的实例
  • 访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值
  • 调用类的静态方法
  • 反射(比如: Class . forName (“com. atguigu . Test”) )
  • 初始化一个类的子类
  • Java虚拟机启动时被标明为启动类的类
  • JDK 7开始提供的动态语言支持:
    java.lang.invoke.MethodHandle实例的解析结果
    REF_getStatic、REF_putStatic、REF_ invokeStatic句柄对应的类没有初始化，则初始化
• 除了以上七种情况，其他使用Java类的方式都被看作是对类的被动使用，都不会导致类的初始化。

两种类的加载机制就介绍到这儿，谢谢你可以看到最后。Thank You！！！