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;
}
}