黑马程序员-类加载器

类加载器（class loader）用来加载 Java 类到 Java 虚拟机中。一般来说，Java 虚拟机使用 Java 类的方式如下：Java 源程序（.java 文件）在经过 Java 编译器编译之后就被转换成 Java 字节代码（.class 文件）。类加载器负责读取 Java 字节代码，并转换成 java.lang.Class 类的一个实例。每个这样的实例用来表示一个 Java 类。通过此实例的 newInstance()方法就可以创建出该类的一个对象。实际的情况可能更加复杂，比如 Java 字节代码可能是通过工具动态生成的，也可能是通过网络下载的。

 

java.lang.ClassLoader 类的基本职责就是根据一个指定的类的名称，找到或者生成其对应的字节代码，然后从这些字节代码中定义出一个 Java 类，即 java.lang.Class 类的一个实例。

 

Java 中的类加载器大致可以分成两类，一类是系统提供的，另外一类则是由 Java 应用开发人员编写的。系统提供的类加载器主要有下面三个：

引导类加载器（bootstrap class loader）：它用来加载 Java 的核心库，是用原生代码来实现的，并不继承自 java.lang.ClassLoader。

扩展类加载器（extensions class loader）：它用来加载 Java 的扩展库。Java 虚拟机的实现会提供一个扩展库目录。该类加载器在此目录里面查找并加载 Java 类。

系统类加载器（system class loader）：它根据 Java 应用的类路径（CLASSPATH）来加载 Java 类。一般来说，Java 应用的类都是由它来完成加载的。可以通过 ClassLoader.getSystemClassLoader() 来获取它

 

Java 虚拟机是如何判定两个 Java 类是相同的。Java 虚拟机不仅要看类的全名是否相同，还要看加载此类的类加载器是否一样。只有两者都相同的情况，才认为两个类是相同的。即便是同样的字节代码，被不同的类加载器加载之后所得到的类，也是不同的。下面自己编写了个累加器FileSystemClassLoader来实现：代码如下：

 

package test.java;

public class LoaderClass {
 @SuppressWarnings("unused")
 private LoaderClass loader;

 public void newInstance(Object loader) {
  this.loader = (LoaderClass) loader;
 }
}

 

package test.java;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;

public class FileSystemClassLoader extends ClassLoader {
 private String rootDir;

 public FileSystemClassLoader(String rootDir) {
  this.rootDir = rootDir;
 }

 @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
 public Class findClass(String name) {
  byte[] b = loadClassData(name);
  if (b == null) {
   try {
    throw new ClassNotFoundException();
   } catch (ClassNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
   }
  } else {
   return defineClass(name, b, 0, b.length);
  }
  return null;
 }

 private byte[] loadClassData(String className) {
  File classFile = new File(this.addClassNameToPath(className));
  try {
   InputStream in = new FileInputStream(classFile);
   ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
   int bufferSize = 4096;
   byte[] b = new byte[bufferSize];
   int length = 0;
   while ((length = in.read(b)) != -1) {
    out.write(b, 0, length);
   }
   return out.toByteArray();
  } catch (Exception e) {
   // TODO Auto-generated catch block
   e.printStackTrace();
  }

  return null;
 }

 protected String addClassNameToPath(String className) {
  return this.rootDir + File.separatorChar
    + className.replace('.', File.separatorChar) + ".class";
 }
}

 

package test.java;

import java.lang.reflect.Method;

public class LoaderClassTest {

 public static void main(String[] args) throws Exception {
  String classPath = "D:\\workspace\\Test\\bin";
  FileSystemClassLoader fscl1 = new FileSystemClassLoader(classPath);
  FileSystemClassLoader fscl2 = new FileSystemClassLoader(classPath);
  String className = "test.java.LoaderClass";
  Class<?> c1 = fscl1.findClass(className);
  Object o1 = c1.newInstance();
  Class<?> c2 = fscl2.findClass(className);
  Object o2 = c2.newInstance();
  Method newInstanceMethod = c1.getMethod("newInstance",
    java.lang.Object.class);
  newInstanceMethod.invoke(o1, o2);
 }
}

运行结果：

Exception in thread "main" java.lang.reflect.InvocationTargetException
 at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
 at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(Unknown Source)
 at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(Unknown Source)
 at java.lang.reflect.Method.invoke(Unknown Source)
 at test.java.LoaderClassTest.main(LoaderClassTest.java:18)
Caused by: java.lang.ClassCastException: test.java.LoaderClass cannot be cast to test.java.LoaderClass
 at test.java.LoaderClass.newInstance(LoaderClass.java:7)
 ... 5 more
可以看出出现了类转换异常！