透彻学习 JDK:类加载器也参与类型身份

相同包名和类名的对象,仍可能无法互相转换。

edyang · 2013-05-05

相同包名和类名的对象,仍可能无法互相转换。排查插件和应用服务器问题时,要把类加载器纳入身份判断。

本文使用JDK 7,示例为方法体或类定义片段。源码学习需要区分语言规则、公共接口约定与某个版本的实现。本文把讨论范围固定在 Java 7,不把后续版本的集合结构或语法写进来。

1. 从现象推到机制

运行时的类身份由二进制名称与定义它的类加载器共同确定。双亲委派通常先向父加载器请求,有助于共享基础类型,但自定义加载器可能采用不同策略。重复放置接口包会让插件与主程序各自加载一份接口。

透彻学习 JDK:类加载器也参与类型身份的处理、反馈与观察关系

图中的四个节点分别表示类名称、父加载器、定义加载器、类型转换。顺着实线检查输入如何变成输出,再沿虚线核对反馈条件。图示表达的是本文讨论的关系,不是实测曲线或现场截图。

2. 最小实现与输入条件

分别打印对象类与接口类的加载器,检查依赖包是否重复。先确认类从哪个路径加载,再考虑清理缓存或修改委派策略。

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System.out.println(obj.getClass().getName());
System.out.println(obj.getClass().getClassLoader());
System.out.println(Service.class.getClassLoader());

将片段放入独立的小工程,补齐 imports(导入声明)和调用入口。观察返回值、异常类型及对象状态;并发实验需要重复交错,单次没有出错不能证明线程安全。

3. 用对照区分原因

下表列出需要主动改变的条件。预期行为来自机制分析,复现时还需记录运行环境和原始输出,不能将预期当作已经测得的结果。

改变的条件 需要验证的行为
接口只由父加载器提供 主程序与插件可以共享接口身份
插件自带重复接口包 相同名称也可能不能强转
父加载器找不到目标类 子加载器才尝试自身定义

对照 1:接口只由父加载器提供

主程序与插件可以共享接口身份。观察时记录接口定义来自哪个加载器。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

对照 2:插件自带重复接口包

相同名称也可能不能强转。观察时记录双方类加载器与代码来源。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

对照 3:父加载器找不到目标类

子加载器才尝试自身定义。观察时记录委派与定义步骤的先后。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

4. 适用条件与取舍

双亲委派是常见设计而不是任意加载器都必须遵守的万能规则。框架使用线程上下文加载器时,还要检查调用线程的上下文。

一次正常运行只覆盖了这组输入。继续扩展前,应把上面的异常对照保留下来,尤其关注“父加载器找不到目标类”这一分支。后续方案若改变了图中任意一处依赖,原来的判断就要重新验证,不能仅凭界面相似或返回值相同沿用结论。

同月延伸

参考资料

  1. Java SE 7 API 文档
  2. Java SE 7 语言规范