上图为JDK 8中ClassLoader的族谱,可见除了总所周知的AppClassLoader和ExtClassLoader外,JDK中还有很多其它ClassLoader,既然这么多ClassLoader存在,也就不那么神秘了,那么如何自定义ClassLoader了?最简单的方式当然是继承现有的ClassLoader实现类,避免重复发明轮子,所以我们先了解一下ClassLoader类的实现。
findClass方法:这是自定义class loader类必须覆盖的方法,用于告诉class loader到哪里去加载类,比如某个目录或者JAR URL等。参数name为要加载的类全名,如java.lang.String。该方法作为类加载的步骤之一被loadClass()方法调用。
1
2
3
|
protected
Class<?> findClass(String name)
throws
ClassNotFoundException {
throw
new
ClassNotFoundException(name);
}
|
loadClass方法:这是classloader加载类的入口方法,觉得方法实现代码写得很够清晰就全贴出来了,附加一张简单的活动图辅助说明方法逻辑。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
|
protected
Class<?> loadClass(String name,
boolean
resolve)
throws
ClassNotFoundException
{
synchronized
(getClassLoadingLock(name)) {
// First, check if the class has already been loaded
Class<?> c = findLoadedClass(name);
if
(c ==
null
) {
long
t0 = System.nanoTime();
try
{
if
(parent !=
null
) {
c = parent.loadClass(name,
false
);
}
else
{
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();
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) {
resolveClass(c);
}
return
c;
}
}
|
getParent方法:用于获取class loader的parent,没有返回null。
1
|
public
final
ClassLoader getParent()
|
findLoadedClass方法:返回已经加载的类。该方法直接调用本地方法实现。
1
|
protected
final
Class<?> findLoadedClass(String name)
|
resolveClass方法:用于连接一个Class,如果已经连接则什么都不做。该方法直接调用本地方法实现。
1
|
protected
final
void
resolveClass(Class<?> c)
|
defineClass方法:将字节码转换为Class实例,即加载.class文件后需要创建一个对应的java.lang.Class对象用于描述该Class。该方法直接调用本地方法实现。
1
|
protected
final
Class<?> defineClass(String name,
byte
[] b,
int
off,
int
len)
|
借一个图,理解更清晰点:
根据以上分析,自定义一个class loader 只需要集成ClassLoader类并覆盖findClass方法即可,我们也自己搞一个看看。
Car接口:
1
2
3
4
5
|
package
com.stevex.app.classloader;
public
interface
Car {
public
void
run();
}
|
BMW类:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
|
package
com.stevex.app.classloader;
public
class
BMW
implements
Car {
public
void
run() {
System.out.println(
"BMW"
);
}
}
|
SteveClassLoader类:自定义的class loader类
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
|
package
com.stevex.app.classloader;
import
java.io.ByteArrayOutputStream;
import
java.io.IOException;
import
java.io.InputStream;
public
class
SteveClassLoader
extends
ClassLoader {
@Override
public
Class<?> findClass(String name) {
byte
[] bt = loadClassData(name);
return
defineClass(name, bt,
0
, bt.length);
}
private
byte
[] loadClassData(String className) {
// read class
InputStream is = getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(
className.replace(
"."
,
"/"
) +
".class"
);
ByteArrayOutputStream byteSt =
new
ByteArrayOutputStream();
// write into byte
int
len =
0
;
try
{
while
((len = is.read()) != -
1
) {
byteSt.write(len);
}
}
catch
(IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// convert into byte array
return
byteSt.toByteArray();
}
}
|
SteveClassLoaderTest类:测试类,SteveClassLoader默认构造函数会设置System class loader为parent,测试时执行loadClass方法会发现BMW类是委托AppClassLoader加载的,所以AppClassLoader可以访问到,不会出错;
执行findClass2方法就会发生错误,因为我们直接使用SteveClassLoader加载BMW类,而不是委托给parent加载,根据class loader命名空间规则(简单来讲,每个class loader 都有自己唯一的命名空间,每个class loader 只能访问自己命名空间中的类,一个class可以被不同的class loader重复加载,但同一个class只能被同一个class loader加载一次,如果一个类是委托parent加载的,那么加载后,这个类就类似共享的,parent和child都可以访问到这个类,因为parent是不会委托child加载类的,所以child加载的类parent访问不到),子加载器的命名空间包含了parent加载的所有类,反过来则不成立,SteveClassLoaderTest类是AppClassLoader加载的,所以其看不见由SteveClassLoader加载的BMW类,但Car接口是可以访问的,所以赋给Car类型不会出错。
在findClass1方法中,我们直接使用反射调用run方法就没事了。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
|
package
com.stevex.app.classloader;
import
java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import
java.lang.reflect.Method;
public
class
SteveClassLoaderTest {
public
static
void
main(String[] args)
throws
InstantiationException,
IllegalAccessException, NoSuchMethodException, SecurityException,
IllegalArgumentException, InvocationTargetException, ClassNotFoundException {
SteveClassLoader loader =
new
SteveClassLoader();
loadClass(loader);
findClass1(loader);
//findClass2(loader);
}
private
static
void
findClass1(SteveClassLoader loader)
throws
InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {
Class<?> c = loader.findClass(
"com.stevex.app.classloader.BMW"
);
System.out.println(
"Loaded by :"
+ c.getClassLoader());
Object ob = c.newInstance();
Method md = c.getMethod(
"run"
);
md.invoke(ob);
}
private
static
void
loadClass(SteveClassLoader loader)
throws
ClassNotFoundException, InstantiationException,
IllegalAccessException {
Class<?> c = loader.loadClass(
"com.stevex.app.classloader.BMW"
);
System.out.println(
"Loaded by :"
+ c.getClassLoader());
Car car = (Car) c.newInstance();
car.run();
BMW bmw = (BMW) c.newInstance();
bmw.run();
}
private
static
void
findClass2(SteveClassLoader loader)
throws
InstantiationException,
IllegalAccessException {
Class<?> c = loader.findClass(
"com.stevex.app.classloader.BMW"
);
System.out.println(
"Loaded by :"
+ c.getClassLoader());
Car car = (Car) c.newInstance();
car.run();
BMW bmw = (BMW) c.newInstance();
bmw.run();
}
}
|