Java 基盤テクノロジーの復号化: クラスローディングと親委任モデルを実装する方法

Java の基礎となるテクノロジーの復号化: クラスローディングと親委任モデルの実装方法

はじめに:
Java は、最も広く使用されているプログラミング言語の 1 つです。開発で広く使用されている 高品質のアプリケーションは重要な役割を果たします。 Java の根幹にある非常に重要なテクノロジは、クラス読み込みと親委任モデルです。この記事では、具体的なコード例を示しながら、読者が Java クラスの読み込みプロセスと親委任モデルの実装方法を深く理解できるようにします。

1. クラスのロード プロセス
Java プログラムの実行プロセスでは、まず Java ソース コードをバイトコード ファイルにコンパイルする必要があり、次にそのバイトコード ファイルが Java 仮想マシンにロードされます。クラスローダー (JVM)。クラスのロード プロセスは、次のステップに分割できます。

1. ロード: クラスのバイトコード ファイルをメモリにロードします。
2. リンク: ロードされたバイトコード ファイルを Java 仮想マシンの既存のクラスにリンクします。
   a) 検証: ロードされたクラスのバイトコード ファイルの正当性を検証し、悪意のある改ざんがないことを確認します。
   b) 準備: ロードされたクラスの静的変数にメモリ領域を割り当て、デフォルト値を設定します。
   c) 解決: ロードされたクラス内のシンボル参照を直接参照に変換し、シンボル参照を解決するプロセス。
3. Initialization (初期化): ロードされたクラスの静的変数に対して実際の初期化操作を実行します。
4. 使用: ロードおよび初期化されたクラスを使用できます。

2. 親委任モデルの概念
親委任モデルは、Java クラスのロード機構の実装メソッドです。このモデルによれば、クラスローダーがクラスをロードするとき、まず親クラスローダーにクラスのロードを委譲し、親クラスローダーがクラスを見つけられない場合にのみ、現在のクラスローダーによってロードされます。これにより、クラスが順番にロードされることが保証され、繰り返しのロードやバージョンの競合の問題が回避されます。

3. 親委任モデルの実装方法
Java で親委任モデルを実装するには、ClassLoader クラスを継承し、クラスをロードするメソッドをオーバーライドし、委任メカニズムを実装する必要があります。オーバーライドされたメソッド。

以下はサンプル コードです:

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
}

このサンプル コードでは、MyClassLoader をカスタマイズし、ClassLoader クラスを継承し、loadClass メソッドをオーバーライドします。 loadClassメソッドでは、まずロード対象のクラスがロードされているかどうかを確認し、ロードされていない場合は親クラスローダにロードを委譲し、親クラスローダが空の場合はロードされます。それ自体で。

4. 概要
Java クラスのロードおよび親委任モデルは、Java の基礎となるテクノロジの非常に重要な部分であり、クラスのロード順序を保証し、繰り返しロードやバージョンの競合の問題を回避します。実際の開発では、クラスロードプロセスと親委任モデルの実装方法をマスターすることは、Java の内部メカニズムをより深く理解し、クラスロードに関連するいくつかの問題を解決するのに非常に役立ちます。

この記事の導入部を通じて、読者は Java の基礎となるテクノロジにおけるクラス読み込みモデルと親委任モデルについてより深く理解できるはずです。同時に、読者がこれらの概念を実際のプロジェクトに適用して理解するのに役立つ実装ガイダンスも提供します。

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