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Java語言中的ClassLoader與Package機制

編輯:關於JAVA

為了深入了解Java的ClassLoader機制,我們先來做以下實驗:

package Java.lang;

public class Test {

 public static void main(String[] args) {

 char[] c = "1234567890".toCharArray();

 String s = new String(0, 10, c);

}

}

String類有一個Package權限的構造函數String(int offset, int length, char[] array),按照默認的訪問權限,由於Test屬於Java.lang包,因此理論上應該可以訪問String的這個構造函數。編譯通過!執行時結果如下:

Exception in thread "main" Java.lang.SecurityException:

Prohibited package name:

Java.lang

 at Java.lang.ClassLoader.defineClass(Unknown Source)

 at Java.security.SecureClassLoader.defineClass(Unknown Source)

 at Java.Net.URLClassLoader.defineClass(Unknown Source)

 at Java.Net.URLClassLoader.Access$100(Unknown Source)

 at Java.Net.URLClassLoader$1.run(Unknown Source)

 at Java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)

 at Java.Net.URLClassLoader.findClass(Unknown Source)

 at Java.lang.ClassLoader.loadClass(Unknown Source)

 at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Unknown Source)

 at Java.lang.ClassLoader.loadClass(Unknown Source)

 at Java.lang.ClassLoader.loadClassInternal(Unknown Source)

奇怪吧?要弄清為什麼會有SecurityException,就必須搞清楚ClassLoader的機制。

Java的ClassLoader就是用來動態裝載class的,ClassLoader對一個class只會裝載一次,JVM使用的ClassLoader一共有4種:

啟動類裝載器,標准擴展類裝載器,類路徑裝載器和網絡類裝載器。

這4種ClassLoader的優先級依次從高到低,使用所謂的“雙親委派模型”。確切地說,如果一個網絡類裝載器被請求裝載一個java.lang.Integer,它會首先把請求發送給上一級的類路徑裝載器,如果返回已裝載,則網絡類裝載器將不會裝載這個java.lang.Integer,如果上一級的類路徑裝載器返回未裝載,它才會裝載Java.lang.Integer.

類似的,類路徑裝載器收到請求後(無論是直接請求裝載還是下一級的ClassLoader上傳的請求),它也會先把請求發送到上一級的標准擴展類裝載器,這樣一層一層上傳,於是啟動類裝載器優先級最高,如果它按照自己的方式找到了java.lang.Integer,則下面的ClassLoader 都不能再裝載java.lang.Integer,盡管你自己寫了一個java.lang.Integer,試圖取代核心庫的Java.lang.Integer是不可能的,因為自己寫的這個類根本無法被下層的ClassLoader裝載。

再說說Package權限。Java語言規定,在同一個包中的class,如果沒有修飾符,默認為Package權限,包內的class都可以訪問。但是這還不夠准確。確切的說,只有由同一個ClassLoader裝載的class才具有以上的Package權限。比如啟動類裝載器裝載了java.lang.String,類路徑裝載器裝載了我們自己寫的Java.lang.Test,它們不能互相訪問對方具有Package權限的方法。這樣就阻止了惡意代碼訪問核心類的Package權限方法。

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