Thread.contextClassLoader以及JDBC类加载理解

1.相关的两个方法

    /* The context ClassLoader for this thread */
    private ClassLoader contextClassLoader;
    /**
     * Returns the context ClassLoader for this Thread. The context
     * ClassLoader is provided by the creator of the thread for use
     * by code running in this thread when loading classes and resources.
     * If not {@linkplain #setContextClassLoader set}, the default is the
     * ClassLoader context of the parent Thread. The context ClassLoader of the
     * primordial thread is typically set to the class loader used to load the
     * application.
     *
     * <p>If a security manager is present, and the invoker's class loader is not
     * {@code null} and is not the same as or an ancestor of the context class
     * loader, then this method invokes the security manager's {@link
     * SecurityManager#checkPermission(java.security.Permission) checkPermission}
     * method with a {@link RuntimePermission RuntimePermission}{@code
     * ("getClassLoader")} permission to verify that retrieval of the context
     * class loader is permitted.
     *
     * @return  the context ClassLoader for this Thread, or {@code null}
     *          indicating the system class loader (or, failing that, the
     *          bootstrap class loader)
     *
     * @throws  SecurityException
     *          if the current thread cannot get the context ClassLoader
     *
     * @since 1.2
     */
    @CallerSensitive
    public ClassLoader getContextClassLoader() {
        if (contextClassLoader == null)
            return null;
        SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
        if (sm != null) {
            ClassLoader.checkClassLoaderPermission(contextClassLoader,
                                                   Reflection.getCallerClass());
        }
        return contextClassLoader;
    }

返回当前线程的contextClassLoader。contextClassLoader由线程创建者提供,供在此线程中运行的代码使用(加载类和资源)。如果没有调用getContextClassLoader,则默认为父线程的contextClassLoader。原始线程的contextClassLoader通常设置为用于加载应用程序的类加载器,也即AppClassLoader。

    /**
     * Sets the context ClassLoader for this Thread. The context
     * ClassLoader can be set when a thread is created, and allows
     * the creator of the thread to provide the appropriate class loader,
     * through {@code getContextClassLoader}, to code running in the thread
     * when loading classes and resources.
     *
     * <p>If a security manager is present, its {@link
     * SecurityManager#checkPermission(java.security.Permission) checkPermission}
     * method is invoked with a {@link RuntimePermission RuntimePermission}{@code
     * ("setContextClassLoader")} permission to see if setting the context
     * ClassLoader is permitted.
     *
     * @param  cl
     *         the context ClassLoader for this Thread, or null  indicating the
     *         system class loader (or, failing that, the bootstrap class loader)
     *
     * @throws  SecurityException
     *          if the current thread cannot set the context ClassLoader
     *
     * @since 1.2
     */
    public void setContextClassLoader(ClassLoader cl) {
        SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
        if (sm != null) {
            sm.checkPermission(new RuntimePermission("setContextClassLoader"));
        }
        contextClassLoader = cl;
    }

设置当前线程的contextClassLoader。

2.类加载器倒置

  • 应用代码包含一个助手方法,其调用Class.forName(className),该className指定是是包含在插件JAR中的类
  • 插件类中调用了该助手方法

助手方法utilFunc()的类由系统类加载器加载,这也是Class.forName使用类加载器(参考Class.forName(String)类加载器分析)。但是对于系统类加载器来说,插件JAR中的类是不可见的,这种现象称为类加载器倒置。

解决方法:

  • 1)助手方法可以要求插件类的类加载器作为一个参数传递给它
  • 2)助手方法可以要求将插件类的类加载器设置成为当前线程的上下文类加载器。

3.SPI

Java提供了很多服务提供者接口(Service Provider Interface,SPI),允许第三方为这些接口提供实现。常见的 SPI 有 JDBC、JCE、JNDI、JAXP 和 JBI 等。

这些 SPI 的接口由 Java 核心库来提供,而这些 SPI 的实现代码则是作为 Java 应用所依赖的 jar 包被包含进类路径(CLASSPATH)里。SPI接口中的代码经常需要加载具体的实现类。那么问题来了,SPI的接口是Java核心库的一部分,是由引导类加载器来加载的;SPI的实现类是由系统加载器来加载的。引导类加载器是无法找到 SPI 的实现类的,因为依照双亲委派模型,BootstrapClassloader无法委派AppClassLoader来加载类

3.1 JDBC

public class JdbcDemo {
    ...

    @Test
    public void QueryStatementDemo() {
        Connection conn = null;
        Statement stmt = null;
        List<TUser> users = new ArrayList<>();
        try {
            // STEP 2: 注册mysql的驱动
            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

            // STEP 3: 获得一个连接
            System.out.println("Connecting to database...");
            conn = DriverManager.getConnection(DB_URL, USER, PASS);

            // STEP 4: 创建一个查询
            System.out.println("Creating statement...");
            stmt = conn.createStatement();

3.1.1 Class.forName()

加载类Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver")时,会运行com.mysql.jdbc.Driver的静态代码块:

public class Driver extends NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver {
    public Driver() throws SQLException {
    }

    static {
        try {
            DriverManager.registerDriver(new Driver());
        } catch (SQLException var1) {
            throw new RuntimeException("Can't register driver!");
        }
    }
}
    public static void registerDriver(java.sql.Driver driver,
            DriverAction da)
        throws SQLException {

        /* Register the driver if it has not already been added to our list */
        if (driver != null) {
            registeredDrivers.addIfAbsent(new DriverInfo(driver, da));
        } else {
            // This is for compatibility with the original DriverManager
            throw new NullPointerException();
        }

        println("registerDriver: " + driver);

    }
// List of registered JDBC drivers
    private final static CopyOnWriteArrayList<DriverInfo> registeredDrivers = new CopyOnWriteArrayList<>();

将驱动注册到DriverManger的静态域registeredDrivers中,这是一个CopyOnWriteArrayList数据结构。

3.1.2 DriverManager.getConnection

    @CallerSensitive
    public static Connection getConnection(String url,
        String user, String password) throws SQLException {
        java.util.Properties info = new java.util.Properties();

        if (user != null) {
            info.put("user", user);
        }
        if (password != null) {
            info.put("password", password);
        }

        return (getConnection(url, info, Reflection.getCallerClass()));
    }
    private static Connection getConnection(
        String url, java.util.Properties info, Class<?> caller) throws SQLException {
        /*
         * When callerCl is null, we should check the application's
         * (which is invoking this class indirectly)
         * classloader, so that the JDBC driver class outside rt.jar
         * can be loaded from here.
         */
        ClassLoader callerCL = caller != null ? caller.getClassLoader() : null;
        if (callerCL == null) {
            callerCL = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
        }

        if (url == null) {
            throw new SQLException("The url cannot be null", "08001");
        }

        println("DriverManager.getConnection(\"" + url + "\")");

        ensureDriversInitialized();

        // Walk through the loaded registeredDrivers attempting to make a connection.
        // Remember the first exception that gets raised so we can reraise it.
        SQLException reason = null;

        for (DriverInfo aDriver : registeredDrivers) {
            // If the caller does not have permission to load the driver then
            // skip it.
            if (isDriverAllowed(aDriver.driver, callerCL)) {
                try {
                    println("    trying " + aDriver.driver.getClass().getName());
                    Connection con = aDriver.driver.connect(url, info);
                    if (con != null) {
                        // Success!
                        println("getConnection returning " + aDriver.driver.getClass().getName());
                        return (con);
                    }
                } catch (SQLException ex) {
                    if (reason == null) {
                        reason = ex;
                    }
                }

            } else {
                println("    skipping: " + aDriver.getClass().getName());
            }

        }

        // if we got here nobody could connect.
        if (reason != null)    {
            println("getConnection failed: " + reason);
            throw reason;
        }

        println("getConnection: no suitable driver found for "+ url);
        throw new SQLException("No suitable driver found for "+ url, "08001");
    }

分析各个类的加载器:

        System.out.println(JdbcDemo.class.getClassLoader());
        System.out.println(com.mysql.jdbc.Driver.class.getClassLoader());
        System.out.println(com.mysql.jdbc.Driver.class.getClassLoader().getParent());
        System.out.println(DriverManager.class.getClassLoader()

结果:

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@27082746
null

这里DriverManager融合两种方式正确加载第三方提供的驱动类:

  • 1)Reflection.getCallerClass() 该方法是@CallerSensitive,可以获得最终调用者的类信息即JdbcDemo,该类的类加载器是AppClassLoader,跟com.mysql.jdbc.Driver一样。
  • 2)当callerCL为null时,callerCL = Thread.currentThread().getContextClassLoader() 还可以获取线程的contextClassLoader,默认情况下该类加载器就是AppClassLoader。
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 217,734评论 6 505
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,931评论 3 394
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,133评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,532评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,585评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,462评论 1 302
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,262评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,153评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,587评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,792评论 3 336
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,919评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,635评论 5 345
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,237评论 3 329
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,855评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,983评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,048评论 3 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,864评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容