自定义ClassLoader的实现
- 2019 年 12 月 5 日
- 筆記
ClassLoader 是 JVM 结构中很重要的一块，也可以说是整个 JVM 运行机制的入口，程序通过 ClassLoader 将编译好的字节码文件加载到内存中，生成 Class，进而创建对象，之后才能进行各种运算、解析，最终生成机器码提交到操作系统中。
JVM 结构如下图所示。
ClassLoader 有 4 种具体的分类：
1、BootstrapClassLoader
2、ExtClassLoader
3、AppClassLoader
4、自定义 ClassLoader
BootstrapClassLoader 用来加载 Java 的核心类库，即存放在 java.* 包中的字节码文件，如 java.util.List、java.io.InputStream、java.lang.Integer 等。
ExtClassLoader 用来加载 Java 的扩展类库，即存放在 javax.* 包中的字节码文件，如 javax.sql.DataSource、javax.net.SocketFactory 等。
AppClassLoader 用来加载当前程序所在目录的类，即开发者自己编写的 Java 文件对应的字节码文件。
自定义的 ClassLoader 指开发者根据具体需求编写的类加载器，可以实现定制化加载。
接下来我们来实现一个自定义的 ClassLoader，首先是准备工作，ClassLoader 的作用是将字节码文件加载到内存中，所有你得先有字节码文件。
1、创建一个 Java 文件。
public class HelloWorld{ public HelloWorld(){ System.out.println("创建了HelloWorld对象"); } }
2、将其编译成字节码文件。
javac HelloWorld.java
有了字节码文件，接下来就可以编写自定义 ClassLoader，并通过其加载字节码文件了，ClassLoader 具体的工作流程主要是通过两个方法完成类加载的，分别是 findClass 和 defineClass。
findClass 根据路径加载字节码文件，然后交给 defineClass，再把字节码转化为 Class。自定义 ClassLoader 需要开发者对 findClass 方法进行重写，完成加载字节码文件的操作，之后再将字节数据传给 ClassLoader 的 defineClass 方法即可，根据这个思路，我们来实现代码。
3、创建自定义 ClassLoader，并继承 ClassLoader。
import java.io.*; public class MyClassLoader extends ClassLoader { private String path; public MyClassLoader(String path) { this.path = path; } @Override protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException { String classPath = path+name+".class"; InputStream inputStream = null; ByteArrayOutputStream outputStream = null; try { inputStream = new FileInputStream(classPath); outputStream = new ByteArrayOutputStream(); int temp = 0; while((temp = inputStream.read()) != -1){ outputStream.write(temp); } } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }finally { try { outputStream.close(); inputStream.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } byte[] bytes = outputStream.toByteArray(); return defineClass(name,bytes,0,bytes.length); } }
在 findClass 方法中，我们通过 IO 流读取本地编译好的字节码文件，生成字节数组，再将字节数组传给 ClassLoader 的 defineClass 方法即可。
4、进行测试，实例化 MyClassLoader，并通过该实例化对象加载字节码文件获取 Class 对象。
public class Test { public static void main(String[] args) { MyClassLoader myClassLoader = new MyClassLoader("/Users/southwind/myjava/"); try { Class clazz = myClassLoader.findClass("HelloWorld"); System.out.println(clazz); System.out.println(clazz.getConstructor().newInstance()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
5、运行结果如下图所示。
HelloWorld 字节码文件加载成功，以上就是自定义 ClassLoader 的用法，你学会了吗？
