java类加载器探究

java内置类加载器

java内置了三层次结构的类加载器
1:启动类加载器也叫引导类加载器 (Bootstrap)     加载JAVA_HOME/lib 下的类 比如rt.jar
2:扩展类加载器(ExtClassLoader)      加载JAVA_HOME/lib/ext 下的类
3:应用程序类加载器(AppClassLoader)     加载应用程序CLASSPATH下的class文件

一个加载器在加载一个类的时候,都要先使用它的父类加载器去加载这个类,如果它的父类加载器可以加载这个类,
那么就用父类加载器加载这个类,否则自己加载这个类。

下面看一段程序:

public class Test {

	public static void main(String[] args) {
		
		//应用类加载器   Test在classpath下 所以AppClassLoader会加载这个类
		System.out.println(Test.class.getClassLoader().getClass().getName());

		//启动类加载器	System类是rt.jar 包下的类 是启动类加载器加载的,但是启动类加载器对程序不可见,得到的是null
		System.out.println(System.class.getClassLoader());

		//三层类加载器结构
		ClassLoader loader = Test.class.getClassLoader();
		while (null != loader) {
			System.out.println(loader.getClass().getName());
			loader = loader.getParent();
		}
		System.out.println(loader);
	}
}

输出结果如下:

sun.misc.Launcher$AppClassLoader
null
sun.misc.Launcher$AppClassLoader
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
null

自定义类加载器

 

自定义的类加载器 继承ClassLoader,推荐只重写findClass方法,这样就维持了加载器的父类委派机制。
它的父类加载器默认为AppClassLoader。

package com.load;

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

class MyClassLoader extends ClassLoader {
	// 类存放的路径
	private String classpath;

	public MyClassLoader(String classpath){
		this.classpath = classpath;
	}
	
	/**
	 * 重写findClass方法
	 */
	@Override
	public Class<?> findClass(String name) {
		byte[] data = loadClassData(name);
		return this.defineClass(name, data, 0, data.length);
	}

	public byte[] loadClassData(String name) {
		System.out.println("加载"+name); //注意这里的输出
		try {
			name = name.replace(".", "//");
			FileInputStream is = new FileInputStream(new File(classpath + name + ".class"));
			ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
			int b = 0;
			while ((b = is.read()) != -1) {
				baos.write(b);
			}
			is.close();
			return baos.toByteArray();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return null;
	}
}

验证一下父类委派机制.

public void testParentLoader() throws ClassNotFoundException{
		//com.load.Test 此类在classpath下
		MyClassLoader loader = new MyClassLoader("F:\\workspace\\chutest\\bin");
		Class<?> loadClass = loader.loadClass("com.load.Test");
		System.out.println(loadClass.getClassLoader());
		
		
		MyClassLoader loader1 = new MyClassLoader("F:\\workspace\\chutest\\bin");
		Class<?> loadClass1 = loader1.loadClass("com.load.Test");
		System.out.println(loadClass1.getClassLoader());
	}


 

输出如下:

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@106d69c
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@106d69c


从这里的输出我们看到,两次类加载都没有调用MyClassLoader的findClass方法。
在加载的过程中,先要调用父类AppClassLoader来加载此类,因为com.load.Test在classpath下
所以父类加载器可以加载这个类,然后直接就把这个类加载了,并没有调用子类的加载方法。
还可以看出两次加载得到的class对象是一致的。其实第二次其实并没有加载,在类加载的时候
首先会查看这个类是否加载过,如果已经加载了就不再加载,直接返回之前的class对象。

 

加载classpath之外的类,在d盘下新建一个类,如下:

package com.load;

public class Apple{
	static{
		System.out.println("int Apple");
	}
	
	public void say(){
		System.out.println("I am a apple..");
	}
}


 

加载这个类:

	public void testDiffLoader() throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {
		MyClassLoader myLoader = new MyClassLoader("D:/");
		
		
		Class<?> clazz = myLoader.loadClass("com.load.Apple");
		Class<?> clazz1 = myLoader.loadClass("com.load.Apple");
		System.out.println(clazz == clazz1);
		System.out.println(clazz.getClassLoader());
		System.out.println(clazz1.getClassLoader());
		
		System.out.println("================");
		
		MyClassLoader myLoader1 = new MyClassLoader("D:/");
		Class<?> clazz2 = myLoader1.loadClass("com.load.Apple");
		System.out.println(clazz2 == clazz1 );
		System.out.println(clazz2.getClassLoader());
		
		System.out.println("================");
		
		Object newInstance = clazz.newInstance();
		Method declaredMethod = clazz.getDeclaredMethod("say", new Class[]{});
		declaredMethod.invoke(newInstance, new Object[]{});
	}


输出如下:

加载com.load.Apple
true
com.load.MyClassLoader@1d6c5e0
com.load.MyClassLoader@1d6c5e0
================
加载com.load.Apple
false
com.load.MyClassLoader@1aeb7ab
================
int Apple
I am a apple..


 

从输出我们看到,这次的加载不是父类加载器加载的,因为这个类并不在AppClassLoader的加载范围之内。

我们使用myLoader加载了两次Apple类,从输出结果我们看到这两次加载的结果是一致的。
因为我们使用了同一个类加载器myLoader

然后我们用myLoader1重新加载一次Apple类,这次输出和前两次输出的结果是不一样的。
也就是说这次加载和前两次加载得到的class对象是不一样的。

tomcat也自定义了类加载器。每个部署的tomcat下的项目都使用不同的类加载器来加载,所以项目与项目之前的类
是不可公用的。这也是自定义类加载器的用处之一。其实tomcat中的类加载器分为
1:catalina加载器
2:公共类加载器
3:分享类加载器

对tomcat类加载器有兴趣的同学,可以深入看一下tomcat源码。

 

 

 



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