Java中的双亲委派模型详解

一、双亲委派模型概述
双亲委派模型是Java类加载器的一种工作机制，它规定了类加载请求的传递顺序。当一个类加载器收到加载请求时，首先不会自己尝试加载，而是将请求委派给父类加载器处理，每一层加载器依次递归委派，仅当父加载器无法完成加载时，子加载器才会尝试自己加载。

二、双亲委派模型的结构
Java的类加载器层次结构分为三层（以JDK 8为例）：

1. 启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）：最顶层的加载器，由C++实现，负责加载JAVA_HOME/lib目录下的核心类库（如rt.jar）。
2. 扩展类加载器（Extension ClassLoader）：由Java实现，继承自URLClassLoader，负责加载JAVA_HOME/lib/ext目录下的扩展类。
3. 应用程序类加载器（Application ClassLoader）：同样继承自URLClassLoader，负责加载用户类路径（ClassPath）下的类。

三、双亲委派的工作流程
以加载一个类com.example.Test为例：

1. 应用程序类加载器收到请求后，先委派给父加载器（扩展类加载器）。
2. 扩展类加载器继续委派给父加载器（启动类加载器）。
3. 启动类加载器检查能否加载该类（仅加载核心库中的类），若不能，则退回给扩展类加载器。
4. 扩展类加载器尝试加载（仅限ext目录），若失败，则退回给应用程序类加载器。
5. 应用程序类加载器在ClassPath中查找并加载该类。若仍失败，则抛出ClassNotFoundException。

四、双亲委派的代码实现
该逻辑体现在ClassLoader.loadClass()方法中（简化代码如下）：

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) {
    synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
        // 1. 检查类是否已加载
        Class<?> c = findLoadedClass(name);
        if (c == null) {
            try {
                if (parent != null) {
                    // 2. 委派给父加载器
                    c = parent.loadClass(name, false);
                } else {
                    // 3. 父加载器为null时委托给启动类加载器
                    c = findBootstrapClassOrNull(name);
                }
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                // 父加载器无法完成加载，捕获异常但不处理
            }
            if (c == null) {
                // 4. 父加载器均无法加载时，调用自身的findClass方法
                c = findClass(name);
            }
        }
        if (resolve) {
            resolveClass(c);
        }
        return c;
    }
}

五、双亲委派模型的优势

1. 避免重复加载：父加载器已加载的类，子加载器不会重复加载，确保类的唯一性。
2. 安全性：防止用户自定义类冒充核心类（如java.lang.String），因为核心类会优先由启动类加载器加载。
3. 稳定性：保证核心类库的完整性和版本一致性。

六、打破双亲委派的场景
某些场景需要子加载器优先加载类，例如：

1. SPI机制：JDBC驱动需由启动类加载器加载，但驱动实现类在ClassPath中，需通过线程上下文类加载器（Thread Context ClassLoader）打破委派。
2. 热部署：OSGi等框架通过自定义类加载器实现模块化加载与卸载。

七、总结
双亲委派模型通过层次化委派机制，实现了类加载的隔离与安全。理解其原理有助于解决类冲突、加载异常等问题，并为高级特性（如模块化、动态加载）奠定基础。