一道关于ClassLoader的面试题

[wingardium]

请看如下代码, 先不要运行, 说出程序会输出什么?

import java.net.*;

public class Andromeda {
	private static final Andromeda instance = new Andromeda();
	
	private Andromeda(){
		
	}
	
	public static Andromeda getInstance(){
		return instance;
	}
	
	public static void main(String[] args) throws Exception{
		
		URLClassLoader loader1 = new URLClassLoader(new URL[]{new URL("file:///home/root/workspace/andromeda/bin/")}){
			public String toString(){
				return "loader1";
			}
		};
		
		URLClassLoader loader2 = new URLClassLoader(new URL[]{new URL("file:///home/root/workspace/andromeda/bin/")}, 
				ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent()){
			public String toString(){
				return "loader2";
			}
		};

		Class clazz1 = loader1.loadClass("Andromeda");
		Class clazz2 = loader2.loadClass("Andromeda");
		
		Andromeda obj1 = (Andromeda)(clazz1.getDeclaredMethod("getInstance", new Class[0]).invoke(null, new Object[0]));
		System.out.println(loader1 + " loads " + obj1);
		
		Andromeda obj2 = (Andromeda)(clazz2.getDeclaredMethod("getInstance", new Class[0]).invoke(null, new Object[0]));
		System.out.println(loader2 + " loads " + obj2);
		
		Andromeda obj3 = Andromeda.getInstance();
		System.out.println(Andromeda.class.getClassLoader() + " loads " + obj3);
	}
}

[龙四]

似乎会ClassCastException

[qybao]

感觉应该会找不到类吧
因为类是有package的，而URL指定的路径是不会展开jar或子目录的，必须在指定路径下的class才是有效的，所以感觉可能会找不到类

[softroad]

getInstance方法是无参数的，不知道clazz1.getDeclaredMethod("getInstance", new Class[0])，这样会抛NoSuchMethodException吧。

[若鱼1919]

跑了一下，确实是ClassCastException。

loader1的父类加载器是是AppClassLoader
loader2的父类加载器是是ExtClassLoader

根据委托模型，loader1.loadClass委托给父类加载器AppClassLoader，eclipse下面的bin目录是在classpath里面的，因此，被AppClassLoader成功加载。

loader2.loadClass委托给父类加载器ExtClassLoader，但是加载不到，因此只能自己加载，会导致ClassCastException。

[qybao]

[Quote=引用 4 楼 goldenfish1919 的回复:]
跑了一下，确实是ClassCastException。

loader1的父类加载器是是AppClassLoader
loader2的父类加载器是是ExtClassLoader

根据委托模型，loader1.loadClass委托给父类加载器AppClassLoader，eclipse下面的bin目录是在classpath里面的，因此，被AppClassLoader成功加载。

l……
[/Quote]
看错了，开头是import而不是package，如果是package，loadClass要带上package才能找到类

[wingardium]

[Quote=引用 4 楼 goldenfish1919 的回复:]
跑了一下，确实是ClassCastException。

loader1的父类加载器是是AppClassLoader
loader2的父类加载器是是ExtClassLoader

根据委托模型，loader1.loadClass委托给父类加载器AppClassLoader，eclipse下面的bin目录是在classpath里面的，因此，被AppClassLoader成功加载。

l……
[/Quote]

那请问从类Andromeda强转到类Andromeda, 会抛出异常呢?

[若鱼1919]

执行main函数，会导致加载初始化Andromeda类，这是由AppClassLoader进行加载的。

Andromeda obj2 = (Andromeda)(clazz2***************)
左边的Andromeda是由AppClassLoader载入的，右边的是由loader2载入的，因此，会出现ClassCastException

[softroad]

Bootstrap ClassLoader是在JVM开始运行的时候加载java的核心类，是用C++编写的，它用来加载核心类库
Extension ClassLoader是用来加载扩展类，即/lib/ext中的类。
AppClassLoader用来加载Classpath的类，是和我们关系最密切的类。
URLClassLoader用来加载网络上远程的类，暂且不讨论。

它们之间的关系:

1.Parent-Child，按顺序从大到小。不是简单的继承关系。

2.ClassLoader有个getParent的方法，但是Ext ClassLoader调用后得到的是null，bootstrap是JVM自己的，用户看不到。

3.classloader的委托机制：当等级比较低的ClassLoader要加载某个类的时候，它首先会请求Parent加载器来加载，Parent再请求它的Parent
比如现在Ext要加载了，它往上请求。如果最大的Bootstrap找不到，那么Boot会叫Ext自己找找，Ext找不到，是不会让下一级的App去找的，此时就报出ClassNotFoundException

4.类A调用类B，B会要求调用它的类的类加载器来加载它，也就是B会要求加载A的加载器来加载B。这就会有个问题，如果他们在一起，那没关系，肯定某个classloader会把它们俩都加载好。但是如果A在/lib/ext文件夹中，而B在Classpath中呢？过程是这样的首先加载A，那么一层层上到Bootstrap Classloader，boot没找到所以ext自己找，找到了，没问题；加载B，因为A调用了B，所以也从bootstrap来找，没找到，然后A的ext classloader来找还是没找到，但是再也不会往下调用了，于是报出ClassNotFoundException。
但是现实生活中有很多应用，比如JDBC核心方法在核心库而驱动在扩展库，是必定在两个地方的，那怎么办呢？要用到Context ClassLoader我们在建立一个线程Thread的时候，可以为这个线程通过setContextClassLoader方法来指定一个合适的classloader作为这个线程的context classloader，当此线程运行的时候，我们可以通过getContextClassLoader方法来获得此context classloader，就可以用它来载入我们所需要的Class。默认的是system classloader。利用这个特性，我们可以“打破”classloader委托机制了，父classloader可以获得当前线程的context classloader，而这个context classloader可以是它的子classloader或者其他的classloader，那么父classloader就可以从其获得所需的 Class，这就打破了只能向父classloader请求的限制了。这个机制可以满足当我们的classpath是在运行时才确定,并由定制的 classloader加载的时候,由system classloader(即在jvm classpath中)加载的class可以通过context classloader获得定制的classloader并加载入特定的class(通常是抽象类和接口,定制的classloader中是其实现),例如web应用中的servlet就是用这种机制加载的.

[softroad]

Bootstrap ClassLoader
Extension ClassLoader
AppClassLoader
URLClassLoader

loader1的父亲是AppClassLoader
loader2的的父亲ExtClassLoader

两个不是同一个加载器的加载的类

应该是这样的。

[waiter081]

那请问从类Andromeda强转到类Andromeda, 会抛出异常呢? 确实会，4楼说的很对，他们的类加载器不同！

[wingardium]

[Quote=引用 7 楼 goldenfish1919 的回复:]
执行main函数，会导致加载初始化Andromeda类，这是由AppClassLoader进行加载的。

Andromeda obj2 = (Andromeda)(clazz2***************)
左边的Andromeda是由AppClassLoader载入的，右边的是由loader2载入的，因此，会出现ClassCastException
[/Quote]
但是两个被加载的Andromeda类的包名称(都是default)和类名称都完全一致, 那它们是同一个Class对象, 还是两个Class对象呢?

[若鱼1919]

[Quote=引用 11 楼 wingardium 的回复:]
但是两个被加载的Andromeda类的包名称(都是default)和类名称都完全一致, 那它们是同一个Class对象, 还是两个Class对象呢?
[/Quote]

java里面一个类的类型是由“类的完全限定名”和加载这个类的“类加载器”共同决定的。

类名一样，类加载器不一样的话，也是不同的类。

[疯狂的驴子]

[Quote=引用 8 楼 softroad 的回复:]

Bootstrap ClassLoader是在JVM开始运行的时候加载java的核心类，是用C++编写的，它用来加载核心类库
Extension ClassLoader是用来加载扩展类，即/lib/ext中的类。
AppClassLoader用来加载Classpath的类，是和我们关系最密切的类。
URLClassLoader用来加载网络上远程的类，暂且不讨论。

它们之间的关系:
……
[/Quote]
受教了！感谢！！