基于Java 类加载原理实验类动态替换

一个小实验，基于对Java类加载模型的理解，实现一个Java类动态替换的效果，仅供学习理解Java类加载机制。
关键：
（1）JVM通过类的加载器和类全名组合识别一个类。
（2）类加载器层次结构及委托加载模型
（3）自定义类加载器

示例：
（1）定义一个服务接口及其实现类：AService 和 SimpleA，提供简单的add服务。
AService

package org.demo;

public interface AService {

	public int add(int a, int b);
}

SimpleA

package org.demo;

public class SimpleA implements AService {

	@Override
	public int add(int a, int b) {
		int result = 0;
		result = a + b;
		return result;
	}

}

（2）自定义类加载器HotreplaceLoader，加载示例中需要动态替换的类

package org.demo;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;

public class HotreplaceLoader extends ClassLoader {

	public HotreplaceLoader(){
		super(null);
	}

	@Override
	protected Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
		byte[] data = loadClassData(name);
		return this.defineClass(name, data, 0, data.length);
	}

	public byte[] loadClassData(String name) {
		try {
			name = name.replace(".", "//");
			FileInputStream is = new FileInputStream(new File(
					"E:\\loadclass\\src\\" + name + ".class"));
			ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
			int b = 0;
			while ((b = is.read()) != -1) {
				baos.write(b);
			}
			return baos.toByteArray();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return null;
	}

	@Override
	public Class loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {
		Class cls = null;
		cls = findLoadedClass(name);
		if(!name.equals("org.demo.SimpleA") && cls == null){
			cls = getSystemClassLoader().loadClass(name);
		}else{
			try{
				cls = findClass("org.demo.SimpleA");
			}catch(Exception e){
				e.printStackTrace();
			}
		}
		if (cls == null)
			throw new ClassNotFoundException(name);
		if (resolve)
			resolveClass(cls);
		return cls;
	}

}

（3）主进程Worker，无限循环加载目标类，并调用其服务，每次调用后休息

package org.demo;

import java.lang.reflect.Method;

public class Worker {

	public static void main(String[] args) throws Exception{
		for(;;){
			HotreplaceLoader loader = new HotreplaceLoader();
			Class cls = loader.loadClass("org.demo.SimpleA");
			//Object aService = cls.newInstance();
			//Method m = aService.getClass().getMethod("add", new Class[]{int.class, int.class});
			//Object count = m.invoke(aService, new Object[]{1, 1});
			AService as = (AService)cls.newInstance();
			int count = as.add(1, 1);
			System.out.println(String.valueOf(count));
			try{
				Thread.sleep(1000);
			}catch(InterruptedException e){
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}

}

（4）验证
执行主进程，控制台不断打出“2”。
修改SimpleA 源码为：

public class SimpleA implements AService {

	@Override
	public int add(int a, int b) {
		int result = 0;
		result = (a + b)*2;
		return result;
	}

}

然后将编译好的字节码SimleA.class,拷贝到设定的加载目录E:\loadclass\src\替换原来的字节码文件。
控制台变化，不断打出“4”。


参考：
Java 类的热替换 —— 概念、设计与实现
http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-hotswapcls/