[說(shuō)明]幾個(gè)關(guān)鍵字將不翻譯
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ClassLoader
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System
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Context
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Thread
走出ClassLoader的迷宮
System、Current和Context ClassLoader？分別在何種情形下使用？
1、問(wèn)題：在何種情形下使用thread.getcontextclassloader()?
盡管沒(méi)經(jīng)常遇到這個(gè)問(wèn)題，但是想獲得準(zhǔn)確的答案并不那么容易，特別是在開(kāi)發(fā)應(yīng)用框架的時(shí)候，你需要?jiǎng)討B(tài)的加載一些類和資源，不可避免的你會(huì)被此困擾。一般來(lái)說(shuō)，動(dòng)態(tài)載入資源有三種ClassLoader可以選擇，System ClassLoader（也叫App ClassLoader）、當(dāng)前類的ClassLoader和CurrentThread的Context ClassLoader。那么， 如何選擇使用？
首先可以簡(jiǎn)單排除的是System ClassLoader，這個(gè)ClassLoader負(fù)責(zé)從參數(shù)-classpath、-cp、和操作系統(tǒng)CLASSPATH中載入資源。并且，任何ClassLoader的getSystemXXX()方法都是有以上幾個(gè)路徑指定的。我們應(yīng)該很少需要編寫直接使用ClassLoader的程序，否則你的代碼將只能在命令行運(yùn)行，發(fā)布你的代碼成為ejb、web應(yīng)用或者java web start應(yīng)用，我肯定他們會(huì)崩潰！
接下來(lái)，我們只剩下兩個(gè)選擇了：當(dāng)前ClassLoader和Thread Context ClassLoader
Current ClassLoader：當(dāng)前類所屬的ClassLoader，在虛擬機(jī)中類之間引用，默認(rèn)就是使用這個(gè)ClassLoader。另外，當(dāng)你使用Class.forName(), Class.getResource()這幾個(gè)不帶ClassLoader參數(shù)的方法是，默認(rèn)同樣適用當(dāng)前類的ClassLoader。你可以通過(guò)方法XX.class.GetClassLoader()獲取。
Thread Context ClassLoader，沒(méi)一個(gè)Thread有一個(gè)相關(guān)聯(lián)系的Context ClassLoader（由native方法建立的除外），可以通過(guò)Thread.setContextClassLoader()方法設(shè)置。如果你沒(méi)有主動(dòng)設(shè)置，Thread默認(rèn)集成Parent Thread的 Context ClassLoader（注意，是parent Thread 不是父類）。如果 你整個(gè)應(yīng)用中都沒(méi)有對(duì)此作任何處理，那么 所有的Thread都會(huì)以System ClassLoader作為Context ClassLoader。知道這一點(diǎn)很重要，因?yàn)閺膚eb服務(wù)器，java企業(yè)服務(wù)器使用一些復(fù)雜而且精巧的ClassLoader結(jié)構(gòu)去實(shí)現(xiàn)諸如JNDI、線程池和熱部署等功能以來(lái)，這種簡(jiǎn)單的情況越發(fā)的少見(jiàn)了。
這篇文章中為什么把Thread Context ClassLoader放在首要的位置，別人并沒(méi)有大張旗鼓的介紹它?很多開(kāi)發(fā)者都對(duì)此不甚了解，因?yàn)閟un沒(méi)有提供很好的說(shuō)明文檔。
事實(shí)上，Context ClassLoader提供一個(gè)突破委托代理機(jī)制的后門。虛擬機(jī)通過(guò)父子層次關(guān)系組織管理ClassLoader，沒(méi)有個(gè)ClassLoader都有一個(gè)Parent ClassLoader（BootStartp不在此范圍之內(nèi)），當(dāng)要求一個(gè)ClassLoader裝載一個(gè)類是，他首先請(qǐng)求Parent ClassLoader去裝載，只有parent ClassLoader裝載失敗，才會(huì)嘗試自己裝載。
但是，某些時(shí)候這種順序機(jī)制會(huì)造成困擾，特別是jvm需要?jiǎng)討B(tài)載入有開(kāi)發(fā)者提供的資源時(shí)。就以JNDI為例，JNDI的類是由bootstarp ClassLoader從rt.jar中間載入的，但是JNDI具體的核心驅(qū)動(dòng)是由正式的實(shí)現(xiàn)提供的，并且通常會(huì)處于-cp參數(shù)之下（注：也就是默認(rèn)的System ClassLoader管理），這就要求bootstartp ClassLoader去載入只有SystemClassLoader可見(jiàn)的類，正常的邏輯就沒(méi)辦法處理。怎么辦呢？parent可以通過(guò)獲得當(dāng)前調(diào)用Thread的方法獲得調(diào)用線程的Context ClassLoder 來(lái)載入類。
順帶補(bǔ)充一句，JAXP從1.4之后也換成了類似JNDI的ClassLoader實(shí)現(xiàn)，嘿嘿，剛剛我說(shuō)什么來(lái)著，SUN文檔缺乏 ^_^
介紹完這些之后，我們走到的十字路口，任一選擇都不是萬(wàn)能的。一些人認(rèn)為Context ClassLoader將會(huì)是新的標(biāo)準(zhǔn)。但是 一旦你的多線程需要通訊某些共享數(shù)據(jù)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，你將有一張極其丑陋的ClassLoader分布圖，除非所有的線程使用一樣的Context ClassLoader。并且委派使用當(dāng)前ClassLoder對(duì)一些方法來(lái)說(shuō)是默認(rèn)繼承來(lái)的，比如說(shuō)Class.forName()。盡管你明確的在任何你能控制的地方使用Context ClassLoader，但是畢竟還有很多代碼不歸你管（備注：想起一個(gè)關(guān)于UNIX名字來(lái)源的笑話）。
某些應(yīng)用服務(wù)器使用不同的ClassLoder作為Context ClassLoader和當(dāng)前ClassLoader，并且這些ClassLoader有著相同的ClassPath，但沒(méi)有父子關(guān)系，這使得情況更復(fù)雜。請(qǐng)列位看官，花幾秒鐘時(shí)間想一想，為什么這樣不好？被載入的類在虛擬機(jī)內(nèi)部有一個(gè)全名稱，不同的ClassLoader載入的相同名稱的類是不一樣的，這就隱藏了類型轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤的隱患。（注：奶奶的 俺就遇到過(guò)，JBOSSClassLoader機(jī)制蠻挫的）
這種混亂事實(shí)上在java類中也有，試著去猜測(cè)任何一個(gè)包含動(dòng)態(tài)加載的java規(guī)范的ClassLoader機(jī)制，以下是一個(gè)清單：
- JNDI uses context classloaders
- Class.getResource() and
Class.forName() use the current classloader
- JAXP uses context classloaders (as of J2SE 1.4)
- java.util.ResourceBundle uses the caller's current classloader
- URL protocol handlers specified via
java.protocol.handler.pkgs system property are looked up in the bootstrap and system classloaders only
- Java Serialization API uses the caller's current classloader by default
而且關(guān)于這些資源的類加載機(jī)制文檔時(shí)很少。
java開(kāi)發(fā)人員應(yīng)該怎么做？
如果你的實(shí)現(xiàn)是利用特定的框架，那么恭喜你，實(shí)現(xiàn)它遠(yuǎn)比實(shí)現(xiàn)框架要簡(jiǎn)單得多！例如，在web應(yīng)用和EJB應(yīng)用中，你僅僅只要使用 Class.getResource()就足夠了。
其他的情形下，俺有個(gè)建議（這個(gè)原則是俺工作中發(fā)現(xiàn)的，侵權(quán)必究,抵制盜版。），
下面這個(gè)類可以在整個(gè)應(yīng)用中的任何地方使用，作為一個(gè)全局的ClassLoader（所有的示例代碼可以從download下載）：
1 public abstract class ClassLoaderResolver {
2 /**
3 * This method selects the best classloader instance to be used for
4 * class/resource loading by whoever calls this method. The decision
5 * typically involves choosing between the caller's current, thread context,
6 * system, and other classloaders in the JVM and is made by the
7 * {@link IClassLoadStrategy} instance established by the last call to
8 * {@link #setStrategy}.
9 *
10 * @return classloader to be used by the caller ['null' indicates the
11 * primordial loader]
12 */
13 public static synchronized ClassLoader getClassLoader() {
14 final Class caller = getCallerClass(0);
15 final ClassLoadContext ctx = new ClassLoadContext(caller);
16
17 return s_strategy.getClassLoader(ctx);
18 }
19
20 public static synchronized IClassLoadStrategy getStrategy() {
21 return s_strategy;
22 }
23
24 public static synchronized IClassLoadStrategy setStrategy(
25 final IClassLoadStrategy strategy) {
26 final IClassLoadStrategy old = s_strategy;
27 s_strategy = strategy;
28
29 return old;
30 }
31
32 /**
33 * A helper class to get the call context. It subclasses SecurityManager to
34 * make getClassContext() accessible. An instance of CallerResolver only
35 * needs to be created, not installed as an actual security manager.
36 */
37 private static final class CallerResolver extends SecurityManager {
38 protected Class[] getClassContext() {
39 return super.getClassContext();
40 }
41
42 } // End of nested class
43
44 /*
45 * Indexes into the current method call context with a given offset.
46 */
47 private static Class getCallerClass(final int callerOffset) {
48 return CALLER_RESOLVER.getClassContext()[CALL_CONTEXT_OFFSET
49 + callerOffset];
50 }
51
52 private static IClassLoadStrategy s_strategy; // initialized in <clinit>
53
54 private static final int CALL_CONTEXT_OFFSET = 3; // may need to change if
55 // this class is
56 // redesigned
57 private static final CallerResolver CALLER_RESOLVER; // set in <clinit>
58
59 static {
60 try {
61 // This can fail if the current SecurityManager does not allow
62 // RuntimePermission ("createSecurityManager"):
63
64 CALLER_RESOLVER = new CallerResolver();
65 } catch (SecurityException se) {
66 throw new RuntimeException(
67 "ClassLoaderResolver: could not create CallerResolver: "
68 + se);
69 }
70
71 s_strategy = new DefaultClassLoadStrategy();
72 }
73 } // End of class.
74
75
76
通過(guò)ClassLoaderResolver.getClassLoader()方法獲得一個(gè)ClassLoader的引用，并且利用正常的ClassLoader的api去加載資源，你也可以使用 ResourceLoader API作為備選方案
1 public abstract class ResourceLoader {
2
3 /**
4 * @see java.lang.ClassLoader#loadClass(java.lang.String)
5 */
6 public static Class loadClass (final String name)throws ClassNotFoundException{
7
8 final ClassLoader loader = ClassLoaderResolver.getClassLoader (1);
9
10 return Class.forName (name, false, loader);
11
12 }
13
14 /**
15
16 * @see java.lang.ClassLoader#getResource(java.lang.String)
17
18 */
19
20
21 public static URL getResource (final String name){
22
23 final ClassLoader loader = ClassLoaderResolver.getClassLoader (1);
24
25 if (loader != null)return loader.getResource (name);
26 else return ClassLoader.getSystemResource (name);
27 }
28 more methods
29
30 } // End of class
而決定使用何種ClassLoader策略是由接口實(shí)現(xiàn)的，這是一種插件機(jī)制，方便變更。
public interface IClassLoadStrategy{
ClassLoader getClassLoader (ClassLoadContext ctx);
} // End of interface
它需要一個(gè)ClassLoader Context 對(duì)象去決定使用何種ClassLoader策略。
1 public class ClassLoadContext{
2
3 public final Class getCallerClass (){
4 return m_caller;
5 }
6
7 ClassLoadContext (final Class caller){
8 m_caller = caller;
9
10 }
11
12 private final Class m_caller;
13
14 } // End of class
ClassLoadContext.getCallerClass()返回調(diào)用者給ClassLoaderResolver 或者 ResourceLoader，因此能獲得調(diào)用者的ClassLoader。需要注意的是，調(diào)用者是不會(huì)變的 (注：作者使用的final修飾字)。俺的方法不需要對(duì)現(xiàn)有的業(yè)務(wù)方法做擴(kuò)展，而且可以作為靜態(tài)方法是用。而且，你可以根據(jù)自己的業(yè)務(wù)場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)獨(dú)特的ClassLoaderContext。
看出來(lái)沒(méi)，這是一種很熟悉的設(shè)計(jì)模式，XD ，把獲得ClassLoader的策略從業(yè)務(wù)中獨(dú)立出來(lái)，這個(gè)策略可以是"總是用ContextClassLoader"或者"總是用當(dāng)前ClassLoader"。想預(yù)先知道那種策略是正確的比較困難，那么這種模式可以讓你簡(jiǎn)單的改變策略。
俺寫了一個(gè)默認(rèn)的實(shí)現(xiàn)，基本可以對(duì)付95%的場(chǎng)景（enjoy yourself）
1 public class DefaultClassLoadStrategy implements IClassLoadStrategy{
2
3 public ClassLoader getClassLoader (final ClassLoadContext ctx){
4
5 final ClassLoader callerLoader = ctx.getCallerClass ().getClassLoader ();
6
7 final ClassLoader contextLoader = Thread.currentThread ().getContextClassLoader ();
8
9 ClassLoader result;
10 // If 'callerLoader' and 'contextLoader' are in a parent-child
11 // relationship, always choose the child:
12 if (isChild (contextLoader, callerLoader))result = callerLoader;
13 else if (isChild (callerLoader, contextLoader))result = contextLoader;
14 else{
15 // This else branch could be merged into the previous one,
16 // but I show it here to emphasize the ambiguous case:
17 result = contextLoader;
18 }
19 final ClassLoader systemLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader ();
20
21
22 // Precaution for when deployed as a bootstrap or extension class:
23 if (isChild (result, systemLoader))result = systemLoader;
24 return result;
25 }
26
27
28
29 
more methods
30
31 } // End of class
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上面的邏輯比較簡(jiǎn)單，如果當(dāng)前ClassLoader和Context ClassLoader是父子關(guān)系，那就總選兒子，根據(jù)委托原則，這個(gè)很容易理解。
如果兩人平級(jí)，選擇正確的ClassLoader很重要，運(yùn)行時(shí)不允許含糊。這種情況下，我的代碼選擇Context ClassLoader（這是俺個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)之談），當(dāng)然也不要擔(dān)心不能改變，你能隨便根據(jù)需要改變。一般而言，Context ClassLoader比較適合框架，而Current ClassLoader在業(yè)務(wù)邏輯中用的更多。
最后，檢查確保選中的ClassLoader不是System ClassLoader的parent，一旦高于System ClassLoader ，請(qǐng)使用System ClassLoader（你的類部署在Ext路徑下面，就會(huì)出現(xiàn)這種情況）。
請(qǐng)注意，俺故意沒(méi)關(guān)注被載入資源的名稱。Java XML API 成為java 核心api的經(jīng)歷告訴我們，根據(jù)資源名稱過(guò)濾是很不cool的idea。而且 我也沒(méi)有去確認(rèn)到底哪個(gè)ClassLoader被取得了，因?yàn)橹灰宄恚@很容易被推理出來(lái)。（哈哈，俺是強(qiáng)淫）
盡管討論java 的ClassLoader不是一個(gè)很cool的話題（譯者注，當(dāng)年不cool，但是現(xiàn)在很cool），而且Java EE的ClassLoader策略越發(fā)的依賴各種平臺(tái)的升級(jí)。如果這沒(méi)有一個(gè)更好的設(shè)計(jì)的話，將會(huì)變成一個(gè)大大的問(wèn)題。不敢您是否同意俺的觀點(diǎn)，俺尊重你說(shuō)話的權(quán)利，所以請(qǐng)給俺分享您的意見(jiàn)經(jīng)驗(yàn)。
作者介紹：
Vladimir Roubtsov，曾經(jīng)使用多種語(yǔ)言有超過(guò)13年的編程經(jīng)歷（恩 現(xiàn)在應(yīng)該超過(guò)15年了 hoho），95年開(kāi)始接觸java（hoho 俺是99年看的第一本java書(shū)）。現(xiàn)在為Trilogy in Austin, Texas開(kāi)發(fā)企業(yè)軟件。
翻譯完了，MMD 翻譯還是很麻煩的。 XD ........
43 Things : ClassLoader