Java自定义类的加载器

Java自定义类的加载器

 

转自：

Java的ClassLoader加载机制

一看你就懂，超详细java中的ClassLoader详解

深入理解Java类加载器(ClassLoader)

 

一、ClassLoader作用

Java程序在运行的时候,JVM通过类加载机制(ClassLoader)把class文件加载到内存中,只有class文件被载入内存,才能被其他class引用,使程序正确运行起来.

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二、ClassLoader的分类

Java中的ClassLoader有三种：Bootstrap ClassLoader 、Extension ClassLoader、App ClassLoader。

1. Bootstrap ClassLoader

由C++写的,由JVM启动.

启动类加载器,负责加载java基础类，对应的文件是%JRE_HOME/lib/ 目录下的rt.jar、resources.jar、charsets.jar和class等

2.Extension ClassLoader

Java类,继承自URLClassLoader 扩展类加载器,

对应的文件是 %JRE_HOME/lib/ext 目录下的jar和class等

3.App ClassLoader

Java类,继承自URLClassLoader 系统类加载器,

对应的文件是应用程序classpath目录下的所有jar和class等

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三、ClassLoader的加载机制

Java的加载机制是双亲委派机制来加载类，

 

为什么要使用这种方式？这个是为了保证 如果加载的类是一个系统类，那么会优先由Bootstrap ClassLoader 、Extension ClassLoader先去加载，而不是使用我们自定义的ClassLoader去加载，保证系统的安全！

这三种类加载器存在父子关系，App ClassLoader的父类加载器是Extension ClassLoader,Extension ClassLoader的父类加载器是Bootstrap ClassLoader,要注意的一点是,这里的父子并不是继承关系.

public class ClassLoaderParentMain {

    public static void main(String[] args){
        ClassLoader ClassLoader1 = ClassLoaderParentMain.class.getClassLoader();
        ClassLoader ClassLoader2 = ClassLoader1.getParent();
        ClassLoader ClassLoader3 = ClassLoader2.getParent();

        System.out.println(ClassLoader1);
        System.out.println(ClassLoader2);
        System.out.println(ClassLoader3);
    }
}

输出的结果为：

 

当这三者中的某个ClassLoader要加载一个类时,会先委托它的父类加载器尝试加载,一直往上,如果最顶级的父类加载器没有找到该类,那么委托者则亲自到特定的地方加载

protected Class loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {
        synchronized (getClassLoadingLock(name)) { // 首先，检测是否已经加载 
            Class c = findLoadedClass(name);
            if (c == null) {
                long t0 = System.nanoTime();
                try {
                    if (parent != null) { //父加载器不为空则调用父加载器的loadClass 
                        c = parent.loadClass(name, false);
                    } else { //父加载器为空则调用Bootstrap Classloader 
                        c = findBootstrapClassOrNull(name);
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) { // ClassNotFoundException thrown if class not found // from the non-null parent class loader 
                }
                if (c == null) { // If still not found, then invoke findClass in order // to find the class. 
                    long t1 = System.nanoTime(); //父加载器没有找到，则调用findclass 
                    c = findClass(name); // this is the defining class loader; record the stats sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0); sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1); sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment(); 
                }
            }
            if (resolve) { //调用resolveClass() 
                resolveClass(c);
            }
            return c;
        }
    }

先加载Extension ClassLoader ，如果没有加载到，那么使用Bootstrap ClassLoader去加载，如果都没有，那么使用App ClassLoader去加载。如果没找到,那么就抛出异常ClassNotFoundException.

这里画张图来表示下

只有被同一个类加载器实例加载并且文件名相同的class文件才被认为是同一个class.

 

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四、自定义ClassLoader

1、为什么要自定义ClassLoader

因为系统的ClassLoader只会加载指定目录下的class文件,如果你想加载自己的class文件,那么就可以自定义一个ClassLoader.

而且我们可以根据自己的需求，对class文件进行加密和解密。

2.如何自定义ClassLoader

2.1

新建一个类继承自java.lang.ClassLoader,重写它的findClass方法。

2.2

将class字节码数组转换为Class类的实例

2.3

调用loadClass方法即可

下面的代码就是自定义Class的例子

public class MyClassLoader extends ClassLoader {
    //指定路径
    private String path ;


    public MyClassLoader(String classPath){
        path=classPath;
    }

    /**
     * 重写findClass方法
     * @param name 是我们这个类的全路径
     * @return
     * @throws ClassNotFoundException
     */
    @Override
    protected Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        Class log = null;
        // 获取该class文件字节码数组
        byte[] classData = getData();

        if (classData != null) {
            // 将class的字节码数组转换成Class类的实例
            log = defineClass(name, classData, 0, classData.length);
        }
        return log;
    }

    /**
     * 将class文件转化为字节码数组
     * @return
     */
    private byte[] getData() {

        File file = new File(path);
        if (file.exists()){
            FileInputStream in = null;
            ByteArrayOutputStream out = null;
            try {
                in = new FileInputStream(file);
                out = new ByteArrayOutputStream();

                byte[] buffer = new byte[1024];
                int size = 0;
                while ((size = in.read(buffer)) != -1) {
                    out.write(buffer, 0, size);
                }

            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                try {
                    in.close();
                } catch (IOException e) {

                    e.printStackTrace();
                }
            }
            return out.toByteArray();
        }else{
            return null;
        }


    }
}

可以再getData里面做很多事情 ，比如加密解密之类的 都是可以的。

 

1、我们生成一个.class文件的测试样品

public class Log {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("load Log class successfully");
    }
}

2、我们执行命令行 javac Log.java 生成我们的Log.class文件

3、再main函数入口 写配置参数

public class ClassLoaderMain {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {
        //这个类class的路径
        String classPath = "/Users/mac/CommProjects/ClassLoaderDemo/src/com/xuhuawei/classloaderdemo/Log.class";

        MyClassLoader myClassLoader = new MyClassLoader(classPath);
        //类的全称
        String packageNamePath = "com.xuhuawei.classloaderdemo.Log";

        //加载Log这个class文件
        Class Log = myClassLoader.loadClass(packageNamePath);

        System.out.println("类加载器是:" + Log.getClassLoader());

        //利用反射获取main方法
        Method method = Log.getDeclaredMethod("main", String[].class);
        Object object = Log.newInstance();
        String[] arg = {"ad"};
        method.invoke(object, (Object) arg);
    }


}

输出的结果为：