Décryptage de la technologie sous-jacente de Java : comment implémenter des modèles de chargement de classe et de délégation parent

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

Introduction :
Java, en tant que l'un des langages de programmation les plus utilisés, joue un rôle essentiel dans le développement d'applications de haute qualité. Au bas de Java, une technologie très importante est le modèle de chargement de classe et de délégation parentale. Cet article amènera les lecteurs à avoir une compréhension approfondie du processus de chargement des classes Java et de la manière d'implémenter le modèle de délégation parent, tout en fournissant des exemples de code spécifiques.

1. Processus de chargement de classe
Pendant l'exécution d'un programme Java, le code source Java doit d'abord être compilé dans un fichier de bytecode, puis le fichier de bytecode est chargé dans la machine virtuelle Java (JVM) via le chargeur de classe. Le processus de chargement de la classe peut être divisé en les étapes suivantes :

1. Chargement : chargez le fichier de bytecode de la classe en mémoire.
2. Lien : liez le fichier de bytecode chargé aux classes existantes dans la machine virtuelle Java.
   a) Vérification : vérifiez la légalité du fichier de bytecode de la classe chargée pour vous assurer qu'il ne sera pas falsifié de manière malveillante.
   b) Préparation : allouez de l'espace mémoire pour les variables statiques de la classe chargée et définissez les valeurs par défaut.
   c) Résolution : le processus de conversion des références de symboles dans la classe chargée en références directes et de résolution des références de symboles.
3. Initialisation (Initialisation) : Effectuez l'opération d'initialisation réelle sur les variables statiques de la classe chargée.
4. Utilisation : vous pouvez utiliser des classes qui ont été chargées et initialisées.

2. Le concept du modèle de délégation parent
Le modèle de délégation parent est une méthode d'implémentation du mécanisme de chargement de classe Java. Selon ce modèle, lorsqu'un chargeur de classe charge une classe, il la délègue d'abord au chargeur de classe parent pour le chargement. Seulement lorsque le chargeur de classe parent ne trouve pas la classe, elle sera chargée par le chargeur de classe actuel. Cela garantit que les classes sont chargées dans l'ordre et évite les problèmes de chargements répétés et de conflits de versions.

3. Comment implémenter le modèle de délégation parent
En Java, pour implémenter le modèle de délégation parent, vous devez hériter de la classe ClassLoader, réécrire la méthode de chargement de la classe et implémenter le mécanisme de délégation dans la méthode remplacée.

Ce qui suit est un exemple de code :

public class MyClassLoader extends ClassLoader {
  
    @Override
    protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) 
            throws ClassNotFoundException {
        synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
            // 首先检查类是否已经被加载
            Class<?> c = findLoadedClass(name);
            if (c == null) {
                try {
                    if (getParent() != null) {
                        // 如果父类加载器存在，则委派给父类加载器加载
                        c = getParent().loadClass(name);
                    } else {
                        // 如果父类加载器不存在，则由自己加载
                        c = findClass(name);
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    // 如果父类加载器也无法加载，抛出ClassNotFoundException异常
                    // 这样才能保证双亲委派模型的顺序
                    c = findClass(name);
                }
            }
            if (resolve) {
                resolveClass(c);
            }
            return c;
        }
    }
  
    // 其他自定义的方法和逻辑
}

Dans cet exemple de code, nous personnalisons un MyClassLoader, héritons de la classe ClassLoader et remplaçons la méthode loadClass. Dans la méthode loadClass, il vérifiera d'abord si la classe à charger a été chargée. Si elle n'a pas été chargée, elle sera déléguée au chargeur de classe parent pour le chargement. Si le chargeur de classe parent est vide, il sera chargé. par lui-même.

4. Résumé
Le modèle de chargement de classe Java et de délégation parent est une partie très importante de la technologie sous-jacente de Java. Il garantit l'ordre de chargement des classes et évite les problèmes de chargement répété et de conflits de version. Dans le développement réel, il est très utile de maîtriser le processus de chargement de classe et de savoir comment implémenter le modèle de délégation parent. Cela permet de mieux comprendre le mécanisme interne de Java et de résoudre certains problèmes liés au chargement de classe.

Grâce à l'introduction de cet article, les lecteurs devraient avoir une compréhension plus approfondie des modèles de chargement de classe et de délégation parent dans la technologie sous-jacente de Java. Dans le même temps, il fournit également aux lecteurs des conseils de mise en œuvre pour les aider à mieux appliquer et comprendre ces concepts dans des projets réels.

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