Java自定义类加载器
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
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
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：
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@14dad5dc
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@27d6c5e0
null
Process finished with exit code 0
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.
image.png
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.
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
3.下面的代码就是自定义Class的例子
先看代码结构图
image.png
- 1.删除LoadBean.java 并将LoadBean.class移到额外目录，我的是
E:\myLib\LoadBean.class，删除之后的代码结果如下：
image.png
LoadBean.java的代码如下：
package classloader;
public class LoadBean {
public void sayHello(String name){
System.out.println("Hello :"+name);
}
}
- 2.编写
MyClassLoader继承ClassLoader，并重写findClass方法
package classloader;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
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;
}
}
}
可以在getData()方法里面做很多事情 ，比如加密解密之类的 都是可以的
- 在main函数入口 写配置参数
package classloader;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class MainTest {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException {
//这个是类class的真正路径（也就是我们需要加载的class文件）
String classPath = "E:\\myLib\\LoadBean.class";
MyClassLoader myClassLoader = new MyClassLoader(classPath);
//类的全称
String packageNamePath = "classloader.LoadBean";
//加载Log这个class文件
Class<?> loadbean = myClassLoader.loadClass(packageNamePath);
System.out.println("类加载器是:" + Log.getClassLoader());
//利用反射获取LoadBean的sayHello方法
Method method = loadbean.getDeclaredMethod("sayHello", String.class);
Object object = loadbean.newInstance();
String name = "admin";
method.invoke(object, name);
}
}
-4 运行MainTest.java的main函数，运行结果如下
image.png
