手把手教你写自定义类加载器

最新推荐文章于 2025-07-19 01:33:52 发布

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#虚拟机 #类加载器 #自定义 #classloader

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本文介绍了如何实现自定义的类加载器，并通过一个具体的示例演示了如何使其能够加载不在系统类路径中的类。

虚拟机类加载过程基础可以参考：JVM类加载机制基础

我们知道jvm的类加载是利用双亲委派机制，

图片来自http://blog.youkuaiyun.com/cutesource/article/details/5904501

JVM的类加载是通过ClassLoader及其子类来完成的，类的层次关系和加载顺序可以由下图来描述：

• 根类加载器（Bootstrap）
• 扩展类加载器（ Extension）
• 系统类加载器（ App）

用户自定义类加载器需要继承ClassLoader类，ClassLoader的相关方法

jdk的ClassLoader类的loaderClass方法实现了双亲委派源码如下，lz加了部分注释

[java]view plaincopy 
   
  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) {     //如果此类加载器有父类加载器，那么先用父类类加载器加载  
                         c = parent.loadClass(name, false);  
                     } else {  
                         c = findBootstrapClassOrNull(name);//如果父加载器为空，则默认用Bootstrap加载器加载  
                     }  
                 } catch (ClassNotFoundException e) {  
                     // ClassNotFoundException thrown if class not found  
                     // from the non-null parent class loader  
                 }  
   
                 if (c == null) {  //如果所有的父加载器包括Bootstrap都不能加载此类，此时c为null，那么就调用用户自定义的类加载器的findClass方法进行加载，  
                     // If still not found, then invoke findClass in order 所以用户自定义的类加载器要重写ClassLoader的findClass方法  
                     // 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;  
         }  
     }</span>  

在写自己的类加载器之前，先看一下Java API中给出了一个网络类加载器：

下面我们参照这个例子，写一个自己的类加载器，因为网络不好模拟，我们就定义一个加载本地文件类的加载器。
首先创建一个Java工程，工程目录如下图所示

然后我们来写自己的类加载器MyClassLoader

[java]view plaincopy 
   
 <span style="font-size:14px;">package com.slowly.hy;  
   
 import java.io.ByteArrayOutputStream;  
 import java.io.FileInputStream;  
 import java.io.IOException;  
 import java.io.InputStream;  
   
 public class MyClassLoader extends ClassLoader{  
       
     private String rootDir;//文件的根路径  
       
     public MyClassLoader(String rootDir){  
         this.rootDir = rootDir;  
     }  
   
     @Override  
     protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {  
           
         Class<?> c = findLoadedClass(name);//如果这个类已经加载了，直接返回  
         if(c!=null){  
             return c;  
         }else{  
             ClassLoader parent = this.getParent();  
             c = parent.loadClass(name);  
             if(c!=null){  
                 return c;  
             }else{  
                 byte[] data = this.getClassData(name);  
                 if(data==null){  
                     throw new ClassNotFoundException();  
                 }else{  
                     c = defineClass(name, data, 0, data.length);  
                 }  
             }  
               
         }  
         return c;  
     }  
     /** 
      *  
      * @param name 
      * @return 返回所加载类class文件的字节数组 
      */  
     private byte[] getClassData(String name){  
           
          String path = rootDir+"/"+name.replace(".", "/")+".class";  
           
         InputStream is = null;  
         ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();  
           
         try {  
             is = new FileInputStream(path);  
             byte[] buffer = new byte[1024];  
             int d = 0;  
             while((d=is.read(buffer))!=-1){  
                 baos.write(buffer, 0, d);  
             }  
               
               
         } catch (Exception e) {  
             // TODO Auto-generated catch block  
             e.printStackTrace();  
         }finally{  
             try {  
                 is.close();  
             } catch (IOException e) {  
                 // TODO Auto-generated catch block  
                 e.printStackTrace();  
             }  
         }  
         return baos.toByteArray();  
     }  
 }</span>  

定义一个被加载的类

[java]view plaincopy 
   
 package com.slowly.hy;  
   
 public class Hello {  
     public Hello(){  
         System.out.println("Hello");  
     }  
 }  

下面进行测试

package com.slowly.hy;

public class Test01 {
	
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException{
		MyClassLoader classLoader01 = new MyClassLoader("e:/project/MyClassLoaderLearning");//我的工程的路径
		Class<?> c = classLoader01.loadClass("com.slowly.hy.test.Hello");
		Object obj = c.newInstance();
	}
}

输出结果：
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@73d16e93
Hello

可以看出此时使用系统类加载器加载的，并没有用我们自己的类加载器，这是什么原因呢？那么怎么又能让自己的类加载器进行加载呢？？其实上面的双亲委派图中已经提到了，系统类加载器（App ClassLoader）会加载classpath或java.class.path路径下的jar包和类，下面我们让测试程序打印一下java.class.path

package com.slowly.hy;

public class Test02 {
	
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException{
		MyClassLoader classLoader01 = new MyClassLoader("e:/project/MyClassLoaderLearning");
		Class<?> c = classLoader01.loadClass("com.slowly.hy.test.Hello");
		System.out.println(c.getClassLoader());
		Object obj = c.newInstance();
		System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
	}
}

可以看出java.class.path路径为上图所示

那么怎样才能让自己定义的类加载器加载呢？我们把Hello.class文件移出系统类加载器的默认加载路径，

原路径：

移动到

测试程序

package com.slowly.hy;

public class Test03 {
	
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException{
		MyClassLoader classLoader01 = new MyClassLoader("e:/project/MyClassLoaderLearning");
		Class<?> c = classLoader01.loadClass("Hello");
		System.out.println(c.getClassLoader());
		Object obj = c.newInstance();
		System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
	}
}

运行结果