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自定义类加载器:从网上加载class到内存、实例化调用其中的方法

1、JDK 默认提供了如下三种ClassLoader:

  1. BootStrap ClassLoader:称为启动类加载器,C++实现的,是Java类加载层次中最顶层的类加载器(JVM启动后初始化的),负责加载JDK中的核心类库,如:rt.jar、resources.jar、charsets.jar等;
  2. ExtensionClassLoader:称为扩展类加载器,负责加载Java的扩展类库,默认加载JAVA_HOME/jre/lib/ext/目下的所有jar。该加载器是有java实现的,由Bootstrploader加载ExtClassLoader,并且将ExtClassLoader的父加载器设置为Bootstrp loader;
  3. AppClassLoader:称为系统类加载器,负责加载应用程序classpath目录下的所有jar和class文件。

注:除了这三种外,jdk允许自定义类加载器;

2、双亲委派:

ClassLoader使用的是双亲委托模型来搜索类的,每个ClassLoader实例都有一个父类加载器的引用(不是继承的关系,是一个包含的关系),虚拟机内置的类加载器(BootstrapClassLoader)本身没有父类加载器,但可以用作其它ClassLoader实例的的父类加载器。

 

       当一个ClassLoader实例需要加载某个类时,它会试图自下而上检查(检查父类加载器)类是否已经加载过,如果某个加载器已经加载该类则直接返回该类对象,直到bootstrap ClassLoader。然后由上至下依次加载类,首先由最顶层的类加载器BootstrapClassLoader试图加载,如果没加载到,则把任务转交给Extension ClassLoader试图加载,如果也没加载到,则转交给AppClassLoader进行加载,如果它也没有加载得到的话,则返回给委托的发起者,由它到指定的文件系统或网络等URL中加载该类。如果它们都没有加载到这个类时,则抛出ClassNotFoundException异常。


自定义类加载器:从网上加载class到内存、实例化调用其中的方法_java



1)为什么要使用双亲委托这种模型呢?

   因为这样可以避免重复加载,当父亲已经加载了该类的时候,就没有必要子ClassLoader再加载一次。考虑到安全因素,我们试想一下,如果不使用这种委托模式,那我们就可以随时使用自定义的String来动态替代java核心api中定义的类型,这样会存在非常大的安全隐患,而双亲委托的方式,就可以避免这种情况,因为String已经在启动时就被引导类加载器(BootstrcpClassLoader)加载,所以用户自定义的ClassLoader永远也无法加载一个自己写的String,除非你改变JDK中ClassLoader搜索类的默认算法。



2)JVM在判定两个class是否相同时,不仅要判断两个类名是否相同,而且要判断是否由同一个类加载器实例加载的。只有两者同时满足的情况下,JVM才认为这两个class是相同的。


3、自定义classloader: 要想自定义classloader我们需要通过继承java.lang.ClassLoader类。该类中有几个重要方法,但如果想遵循双亲委托机制,则只需要重写findClass方法;如果要改变双亲委派,则重写loadClass方法。


实例:

0、自定义一个类,在tomcat的webapps/ROOT目录下,建立好类的包结构,然后把类编译后的class放到其中;package classLoad;

public class Test {

public static void main(String[] args) {

}

public String getStr() {
System.out.println("ceshi...");
return "ceshi";
}
}

1、自定义类加载器
package classLoad;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.URL;

public class NetworkClassLoader extends ClassLoader{
private String rootUrl;//http://localhost:8090/Test.class

public NetworkClassLoader(String rootUrl) {
super();
this.rootUrl = rootUrl;
}

@Override
protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
Class clazz = null;//this.findLoadedClass(name); // 父类已加载
//if (clazz == null) { //检查该类是否已被加载过
byte[] classData = getClassData(name); //根据类的二进制名称,获得该class文件的字节码数组
if (classData == null) {
throw new ClassNotFoundException();
}
clazz = defineClass(name, classData, 0, classData.length); //将class的字节码数组转换成Class类的实例
//}
return clazz;
}

private byte[] getClassData(String name) {
InputStream is = null;
try {
String path = classNameToPath(name);
URL url = new URL(path);
byte[] buff = new byte[1024*4];
int len = -1;
is = url.openStream();
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
while((len = is.read(buff)) != -1) {
baos.write(buff,0,len);
}
return baos.toByteArray();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (is != null) {
try {
is.close();
} catch(IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
return null;
}

private String classNameToPath(String name) {
return rootUrl + "/" + name.replace(".", "/") + ".class";
}
}

3、测试类:
package classLoad;

public class ClassLoaderTest {

/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
try {
/*ClassLoader loader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader(); //获得ClassLoaderTest这个类的类加载器
while(loader != null) {
System.out.println(loader);
loader = loader.getParent(); //获得父加载器的引用
}
System.out.println(loader);*/


String rootUrl = "http://localhost:8090/";
NetworkClassLoader networkClassLoader = new NetworkClassLoader(rootUrl);
String classname = "classLoad.Test";
Class clazz = networkClassLoader.loadClass(classname);
System.out.println(clazz.getClassLoader()); //打印类加载器

Object newInstance = clazz.newInstance();
clazz.getMethod("getStr").invoke(newInstance); //调用方法

} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}





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