在我心中類加載一直是很迷人的,主要的原因是覺得為何能夠這個過程是如何運作的。最近在總結自己以前學過的東西,所以也就總結一下類加載器這方面的東西。
對於為何將加載類這樣一個那麼重要的事放在JVM外部在實現,我覺的最主要的原因是為了提供更好的擴展性吧,讓程序員自己去決定如何加載一個類。根據書上的說法是這個類加載器最初是為了滿足JAVA Applet為設計的,但是奈何我是newbie,沒有經歷過那個時期,也只能一年蒙蔽的看著老鳥們的講解了。但是如今類加載的主要方向在類層次劃分,OSGi,熱部署,代碼加密等領域有很好的發揮。
1.類與類加載器
雖然在加載器只用於加載類得動作,但是起到的作用卻並非如此,因為每個類加載器都有自己的類名稱空間,也就是說,兩個類只有來自同一個類加載器才有意義,不然的話,即使是同一個字節碼來的,也是不會相同的,即使是用 instanceof關鍵字來進行判斷。
package com.hotusm.classloader; import java.io.InputStream; import org.junit.Test; /** * * @author Hotusm <br/> * @date 2016年10月29日 <br/> * @description */ public class ClassLoaderTest { @Test public void test() throws ClassNotFoundException{ PathClassLoader classLoader=new PathClassLoader("D:/jeesite/ActOfJava/bin"); Class<?> loadClass = classLoader.findClass("com.hotusm.classloader.ClassLoaderTest"); System.out.println(loadClass); } @Test public void testClassPath(){ ClassLoader classLoader=new ClassLoader() { @Override public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException { if(!name.startsWith("com.hotusm")) return super.loadClass(name); String fileName=name.substring(name.lastIndexOf(".")+1)+".class"; try(InputStream is=getClass().getResourceAsStream(fileName)) { if(is==null){ super.loadClass(name); } byte[] b=new byte[is.available()]; is.read(b); return defineClass(name, b, 0, b.length); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return null; } }; try { Object obj = classLoader.loadClass("com.hotusm.classloader.ClassLoaderTest").newInstance(); //Method method = obj.getClass().getMethod("testMethod"); //method.invoke(obj); System.out.println(obj instanceof com.hotusm.classloader.ClassLoaderTest); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } public void testMethod(){ System.out.println("method"); } }
上面的輸出就是false!!(注釋的那些也就是一個代碼加密的思路,將字節碼文件進行加密,然後自定義類加載器,實現自己的解密,將字節碼進行解密,最後反射調用)
2.雙親委派模型:
雙親委派講的是將職責一直向上委派,知道最頂層。如果最頂層不能解析,那麼再往下委派,直到解析成功,
3.類加載器種類:
引導類加載器(bootstrap class loader):
它用來加載 Java 的核心庫(jre/lib/rt.jar),是用原生C++代碼來實現的,並不繼承自java.lang.ClassLoader。
加載擴展類和應用程序類加載器,並指定他們的父類加載器,在java中獲取不到。
擴展類加載器(extensions class loader):
它用來加載 Java 的擴展庫(jre/ext/*.jar)。Java 虛擬機的實現會提供一個擴展庫目錄。該類加載器在此目錄裡面查找並加載 Java 類。
系統類加載器(system class loader):
它根據 Java 應用的類路徑(CLASSPATH)來加載 Java 類。一般來說,Java 應用的類都是由它來完成加載的。可以通過 ClassLoader.getSystemClassLoader()來獲取它。
自定義類加載器(custom class loader):
除了系統提供的類加載器以外,開發人員可以通過繼承 java.lang.ClassLoader類的方式實現自己的類加載器,以滿足一些特殊的需求。
下面是自己定義的實現的類加載器:
package com.hotusm.classloader; import java.io.ByteArrayOutputStream; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.InputStream; import java.util.Map; import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; /** * * @author Hotusm <br/> * @date 2016年10月28日 <br/> * @description 類加載器 * http://www.cnblogs.com/sunniest/p/4574080.html * * JVM中類加載器的樹狀層次結構 * 引導類加載器(bootstrap class loader) * 擴展類加載器(extensions class loader) * 系統類加載器(system class loader) * 自定義類加載器(custom class loader) * */ public class PathClassLoader extends ClassLoader{ private String classPath; private String packageNames="com.hotusm"; private Map<String,Class<?>> cache=new ConcurrentHashMap<>(); public PathClassLoader(String classPath){ this.classPath=classPath; } @Override protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException { if(name.startsWith(packageNames)){ return cacheClass(name); }else{ return super.findClass(name); } } private byte[] getData(String className){ String path=classPath+File.separatorChar+className.replace('.', File.separatorChar) +".class"; try(InputStream is=new FileInputStream(path)) { ByteArrayOutputStream stream=new ByteArrayOutputStream(); byte[] buffer=new byte[2014]; int num=0; while((num=is.read(buffer))!=-1){ stream.write(buffer,0,num); } return stream.toByteArray(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return null; } private Class<?> cacheClass(final String name) throws ClassNotFoundException{ Class<?> clazz = cache.get(name); synchronized (name) { if(clazz==null){ byte[] classData = getData(name); if(classData==null){ throw new ClassNotFoundException(); }else{ clazz = defineClass(name, classData, 0, classData.length); cache.put(name, clazz); } } } return clazz; } }