4000字长文深度讲解JVM自定义类加载器-CFANZ编程社区

本文目录：

1、面试题

2、为什么使用自定义类加载器

3、应用场景

4、实现方式

5、代码demo

先上一道面试题

1、手写一个类加载器Demo （百度）

为什么要自定义类加载器？

隔离加载类

在某些框架内进行中间件与应用的模块隔离，把类加载到不同的环境。比如：阿里内某容器框架通过自定义类加载器确保应用中依赖的jar包不会影响到中间件运行时使用的jar包。再比如：Tomcat这类Web应用服务器，内部自定义了好几种类加载器，用于隔离同一个Web应用服务器上的不同应用程序。（类的仲裁-->类冲突）

修改类加载的方式

类的加载模型并非强制，除Bootstrap外，其他的加载并非一定要引入，或者根据实际情况在某个时间点进行按需进行动态加载

扩展加载源

比如从数据库、网络、甚至是电视机机顶盒进行加载

防止源码泄漏

Java代码容易被编译和篡改，可以进行编译加密。那么类加载也需要自定义，还原加密的字节码。

应用场景

常见的应用场景

实现类似进程内隔离，类加载器实际上用作不同的命名空间，以提供类似容器、模块化的效果。例如，两个模块依赖于某个类库的不同版本，如果分别被不同的容器加载，就可以互不干扰。这个方面的集大成者是Java EE和OSGI、JPMS等框架。

应用需要从不同的数据源获取类定义信息，例如网络数据源，而不是本地文件系统。或者是需要自己操纵字节码，动态修改或者生成类型。

注意：

在一般情况下，使用不同的类加载器去加载不同的功能模块，会提高应用程序的安全性。但是，如果涉及Java类型转换，则加载器反而容易产生不美好的事情。在做Java类型转换时，只有两个类型都是由同一个加载器所加载，才能进行类型转换，否则转换时会发生异常。

实现方式

用户通过定制自己的类加载器，这样可以重新定义类的加载规则，以便实现一些自定义的处理逻辑。

实现方式

Java提供了抽象类java.lang.ClassLoader，所有用户自定义的类加载器都应该继承ClassLoader类。
在自定义 ClassLoader 的子类时候，我们常见的会有两种做法：
方式一：重写loadClass()方法
方式二：重写findClass()方法 -->推荐

对比

这两种方法本质上差不多，毕竟loadClass()也会调用findClass()，但是从逻辑上讲我们最好不要直接修改loadClass()的内部逻辑。建议的做法是只在findClass()里重写自定义类的加载方法，根据参数指定类的名字，返回对应的Class对象的引用。

自定义类加载器的案例demo

public class MyTest16 extends ClassLoader {
    private String classLoaderName;
    private String fileExtension = ".class";
    private String path;

    public MyTest16(String classLoaderName) {
        super(); // 将系统类加载器当做该类加载器的父类加载器
        this.classLoaderName = classLoaderName;
    }

    public void setPath(String path){
        this.path = path;
    }

    public MyTest16(ClassLoader parent, String classLoaderName) {
        super(parent);  //显示指定该类的加载器的父类加载器
        this.classLoaderName = classLoaderName;
    }


    private byte[] loadClassData(String className) {
        InputStream is = null;
        byte[] data = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;

        String classNameResult = className.replace(".", "\\");

        System.out.println(classNameResult);
        try {
            //注意win和linux
            this.classLoaderName = this.classLoaderName.replace(".", "\\");
            //指定磁盘全路径
           String fileUrl = classNameResult + this.fileExtension;
            is = new FileInputStream(this.path + new File(fileUrl));
            baos = new ByteArrayOutputStream();
            int ch ;
            while (-1 != (ch = is.read())) {
                baos.write(ch);
            }
            // 字节数组输出流转换成字节数组
            data = baos.toByteArray();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                is.close();
                baos.close();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return data;
    }

    @Override
    protected Class<?> findClass(String className) throws ClassNotFoundException {

        System.out.println("findClass invoked:" + className);
        System.out.println("class loader name" + this.classLoaderName);

        byte[] data = this.loadClassData(className);
        //返回Class对象
        return this.defineClass(className, data, 0 , data.length);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "[" + this.classLoaderName + "]";
    }

    public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, InstantiationException, ClassNotFoundException {
        // 创建自定义类加载器 名字“loader1” 父类加载器是系统类加载器
        MyTest16 loader1 = new MyTest16("loader1");
        //此路径为classPath，故 findClass方法不会被调用执行！如果换个路径，不是classPath就会去执行了！
        loader1.setPath("D:\\eclipse_pj\\dianshang\\jvmTest\\out\\production\\jvmTest\\");
        Class<?> clazz = loader1.loadClass("com.jvm.t1.MyTest15");
        System.out.println("class:"+ clazz.hashCode());
        Object object = clazz.newInstance();
        System.out.println(object);

        // loader1 指向新的实例
        loader1 = new MyTest16("loader1");
        //此路径为classPath，故 findClass方法不会被调用执行！如果换个路径，不是classPath就会去执行了！
        loader1.setPath("D:\\eclipse_pj\\dianshang\\jvmTest\\out\\production\\jvmTest\\");
        //指向新的
        clazz = loader1.loadClass("com.jvm.t1.MyTest15");
        System.out.println("class:"+ clazz.hashCode());
        // 指向新的
        object = clazz.newInstance();
        System.out.println(object);

    }
}

调用

public class Test17 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {
        MyTest16 loader1 = new MyTest16("loader1");
        loader1.setPath("D:\\test\\jvm\\");

        Class<?> clazz = loader1.loadClass("com.jvm.t1.test");
        System.out.println("class"+ clazz.hashCode());

        Object o = clazz.newInstance();
    }
}