Java中自定义ClassLoader和ClassLoader的使用

本文深入探讨了Java类加载器的工作原理,包括AppClassLoader、ExtClassLoader和BootstrapClassLoader的角色,以及类加载器的双亲委派模式。同时,文章还介绍了如何自定义类加载器,以实现对特定位置的类进行加载。

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什么是ClassLoader

当前环境JDK1.8、eclipse

ClassLoader简称类加载器,主要用于加载和校验编译后的Java文件(即:以.class结尾的文件);

有哪些类加载器(ClassLoader)

  1. AppClassLoader(应用类加载器)
  2. ExtClassLoader(扩展类加载器注意:JDK1.8后被修改为平台类加载器)
  3. BootstrapClassLoader(启动类加载器)

获取类加载器

通过简单的demo来得到类加载器

/**
 * @description User类主要用于测试当前的类加载器
 * @author hy
 * @date 2019-08-08
 */
public class User {
	public static void main(String[] args) {
		User user = new User();
		Class<? extends User> userClass = user.getClass();
		System.out.println(userClass.getClassLoader());
		System.out.println(userClass.getClassLoader().getParent());
		System.out.println(userClass.getClassLoader().getParent().getParent());
	}
}

结果显示:
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@73d16e93

sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@15db9742
null//这里涉及到底层所以返回null

类加载器的加载顺序

由于当前的类加载器使用双亲模式

  1. 首先加载系统类加载器,此时系统类加载器会判断当前类是否已近是当前系统已定的类,如果是加载系统类,不会初始化被加载的类,不存在则由ExtClassLoader加载
  2. ExtClassLoader检测加载,一般都是lib包中,不存在则交给AppClassLoader加载
  3. AppClassLoader检测加载类,当前应用加载器会从当前应用中(就是启动类或者整个程序中)查找需要加载的类,存在即加载程序的类,不存在交给用户定义的类加载器处理

使用双亲模式的好处,可以保护Java程序的安全,防止非法的加载Class

用户可以使用自定义类加载器用来实现对不同位置的类的加载和调用

自定义类加载器


public class MyClassLoader extends ClassLoader {
	/**
	 * @description 解析类文件获得当前解析后的类
	 * @param fileName 档期类的完全限定名
	 * @return 使用类加载器后获取的类
	 * @throws Exception 解析错误
	 */
	public Class<?> transClassFile(String fileName) throws Exception {
		byte[] classBytes = this.loadBinaryClassFile();
		//主要通过父类来解析当前的class二进制文件
		Class<?> clazz = super.defineClass(fileName, classBytes, 0, classBytes.length);
		return clazz;
	}

	/**
	 * @description 读取并加载类文件获得byte数组返回
	 * @return byte[] 数组
	 * @throws Exception 读取失败
	 */
	private byte[] loadBinaryClassFile() throws Exception {
		String classFilePath = "D:/Person.class";// 设置当前class文件的路径
		File classFile = new File(classFilePath);
		System.out.println("文件的长度:" + classFile.length());
		if (!classFile.exists()) {// 判断文件是否
			throw new FileNotFoundException("文件不存在。。。。。。。。。。");
		}
		InputStream fis = null;
		ByteArrayOutputStream bos = null;// 内存流
		byte[] bytes = new byte[(int) classFile.length()]; // 设置缓冲区

		byte[] readBytes = null;
		try {
			bos = new ByteArrayOutputStream();
			// 开始实例化流,并加载流
			fis = new FileInputStream(classFile);// 这里必须为文件的实际路劲
			while (( fis.read(bytes)) != -1) {
				bos.write(bytes);
			}
			readBytes = bos.toByteArray();
			System.out.println("byte数组的长度:" + readBytes.length);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			if (fis != null) {
				fis.close();
			}
			if (bos != null) {
				bos.close();
			}
		}
		return readBytes;
	}
}

当前的Person中的内容为

package com.hy.classloader.demo;
public class Person{
	public Person(){
		System.out.println("Person 类被创建实例");
   }
}

测试自定义类加载器

将创建好的Person.java复制到D盘,使用cmd来编译Person.java并获得Person.class文件

编写测试类

package com.hy.classloader.demo;

public class MyClassLoaderTest {
	public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException {
		MyClassLoader myClassLoader = new MyClassLoader();
		try {
			Class<?> loadClass = myClassLoader.transClassFile("com.hy.classloader.demo.Person");
			Object newInstance = loadClass.newInstance();//实例化当前Class文件并创建当前文件的实例
			System.out.println(newInstance);
		} catch (Exception e) {
			System.out.println("使用自定义类加载器加载类失败。。。。");
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

结果:Person 类被创建实例

总结:
1.使用自定义的类加载器的时候需要继承ClassLoader来实现class的加载
2.在加载的过程中须要使用 ByteArrayOutputStream 内存流
3.解析的时候需要使用父类来解析获得二进制信息以此得到Class的信息(必须调用 super.defineClass(fileName, classBytes, 0, classBytes.length);)
4.使用自定义的类加载器可以没有限制的在其他的地方加载类

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