双亲委派模型

双亲委派模型（Parent Delegation Model）是 Java 类加载器（ClassLoader）的核心设计模式，用于​保证类加载的安全性和唯一性，避免类重复加载和核心类被篡改。

一、核心原理

当一个类加载器收到类加载请求时，它不会立即自己加载，而是​先委派给父类加载器，逐层向上传递请求；只有当父类加载器无法加载该类（在其搜索范围内找不到）时，子类加载器才会尝试自己加载。

简单来说：​先找爹，爹不行，自己上。

二、类加载器层级结构

Java 中的类加载器按层级从上到下分为：

1. 启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）

   • 最顶层，由 C++ 实现（非 Java 类），负责加载$JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar​（核心类库，如java.lang.String）。
   • 无父类加载器，也无法通过 Java 代码直接引用。

2. 扩展类加载器（Extension ClassLoader）

   • 父类是启动类加载器，负责加载$JAVA_HOME/jre/lib/ext/*.jar（扩展类库）。
   • 由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现。

3. 应用程序类加载器（Application ClassLoader）

   • 父类是扩展类加载器，负责加载用户类路径（ClassPath）下的类（项目代码、第三方依赖）。
   • 由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现，也是默认的系统类加载器。

4. 自定义类加载器（Custom ClassLoader）

   • 开发者继承java.lang.ClassLoader实现，用于加载自定义路径的类（如 Tomcat 的 WebAppClassLoader）。

三、工作流程

以加载com.example.Test类为例：

1. 应用程序类加载器收到请求，先委派给父类​扩展类加载器。
2. 扩展类加载器再委派给父类​启动类加载器。
3. 启动类加载器检查核心类库，发现没有com.example.Test，返回 “无法加载”。
4. 扩展类加载器检查扩展类库，也没有，返回 “无法加载”。
5. 应用程序类加载器在ClassPath​下查找并加载com.example.Test类。

四、优势

1. ​安全性​：核心类（如java.lang.String）只能由启动类加载器加载，避免用户自定义同名类篡改核心 API（防止 “String 类被替换” 等安全问题）。
2. ​唯一性：同一个类只会被加载一次（由最顶层的类加载器加载），保证类的全局唯一性。
3. ​层级隔离：不同层级的类加载器负责不同范围的类，避免类冲突。

五、打破双亲委派模型的场景

并非所有场景都严格遵循双亲委派，以下情况会 “反向委派” 或直接加载：

1. SPI 机制（Service Provider Interface） 例如 JDBC 驱动（java.sql.Driver​）：核心类Driver​由启动类加载器加载，但具体驱动实现（如 MySQL 驱动）在ClassPath​下，需由应用程序类加载器加载 → 启动类加载器会委派子类加载器加载（线程上下文类加载器实现）。
2. Tomcat 等容器Tomcat 为每个 Web 应用创建独立的类加载器（WebAppClassLoader），优先加载应用内的类（而非委派父类），避免不同应用的类冲突。
3. 热部署 / 动态加载自定义类加载器需实时加载新类，可能绕过双亲委派直接加载。