一、ClassLoader作用

Java程序在运行的时候,JVM通过类加载机制(ClassLoader)把class文件加载到内存中,只有class文件被载入内存,才能被其他class引用,使程序正确运行起来

二、ClassLoader的分类

Java中的ClassLoader有三种：Bootstrap ClassLoader 、Extension ClassLoader、App ClassLoader。

1.Bootstrap ClassLoader

由C++写的,由JVM启动.

启动类加载器,负责加载java基础类，对应的文件是%JRE_HOME/lib/ 目录下的rt.jar、resources.jar、charsets.jar和class等

2.Extension ClassLoader

Java类,继承自URLClassLoader 扩展类加载器,

对应的文件是 %JRE_HOME/lib/ext 目录下的jar和class等

3.App ClassLoader

Java类,继承自URLClassLoader 系统类加载器,

对应的文件是应用程序classpath目录下的所有jar和class等

三、ClassLoader的加载机制

Java的加载机制是双亲委派机制来加载类，

为什么要使用这种方式？这个是为了保证如果加载的类是一个系统类，那么会优先由Bootstrap ClassLoader 、Extension ClassLoader先去加载，而不是使用我们自定义的ClassLoader去加载，保证系统的安全！

这三种类加载器存在父子关系，App ClassLoader的父类加载器是Extension ClassLoader,Extension ClassLoader的父类加载器是Bootstrap ClassLoader,要注意的一点是,这里的父子并不是继承关系.

public class ClassLoaderParentMain {
 
    public static void main(String[] args){
        ClassLoader ClassLoader1 = ClassLoaderParentMain.class.getClassLoader();
        ClassLoader ClassLoader2 = ClassLoader1.getParent();
        ClassLoader ClassLoader3 = ClassLoader2.getParent();
 
        System.out.println(ClassLoader1);
        System.out.println(ClassLoader2);
        System.out.println(ClassLoader3);
    }

}

输出的结果为：

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@14dad5dc
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@27d6c5e0
null
Process finished with exit code 0

当这三者中的某个ClassLoader要加载一个类时,会先委托它的父类加载器尝试加载,一直往上,如果最顶级的父类加载器没有找到该类,那么委托者则亲自到特定的地方加载

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {
        synchronized (getClassLoadingLock(name)) { // 首先，检测是否已经加载 
            Class<?> c = findLoadedClass(name);
            if (c == null) {
                long t0 = System.nanoTime();
                try {
                    if (parent != null) { //父加载器不为空则调用父加载器的loadClass 
                        c = parent.loadClass(name, false);
                    } else { //父加载器为空则调用Bootstrap Classloader 
                        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(); //父加载器没有找到，则调用findclass 
                    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) { //调用resolveClass() 
                resolveClass(c);
            }
            return c;
        }
    }

先加载Extension ClassLoader ，如果没有加载到，那么使用Bootstrap ClassLoader去加载，如果都没有，那么使用App ClassLoader去加载。如果没找到,那么就抛出异常ClassNotFoundException.

image.png

只有被同一个类加载器实例加载并且文件名相同的class文件才被认为是同一个class.

四、自定义ClassLoader

1.为什么要自定义ClassLoader

因为系统的ClassLoader只会加载指定目录下的class文件,如果你想加载自己的class文件,那么就可以自定义一个ClassLoader.

而且我们可以根据自己的需求，对class文件进行加密和解密。

2.如何自定义ClassLoader

2.1
新建一个类继承自java.lang.ClassLoader,重写它的findClass方法。
2.2
将class字节码数组转换为Class类的实例
2.3
调用loadClass方法即可

3.下面的代码就是自定义Class的例子

先看代码结构图

image.png

1.删除LoadBean.java 并将LoadBean.class移到额外目录，我的是E:\myLib\LoadBean.class，删除之后的代码结果如下：

image.png

LoadBean.java的代码如下：

package classloader;

public class LoadBean {

    public void sayHello(String name){
        System.out.println("Hello :"+name);
    }
}

2.编写MyClassLoader继承ClassLoader，并重写findClass方法

package classloader;

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

public class MyClassLoader  extends ClassLoader  {
    //指定路径
    private String path ;
    public MyClassLoader(String classPath){
        path=classPath;
    }

    /**
     * 重写findClass方法
     * @param name 是我们这个类的全路径
     * @return
     * @throws ClassNotFoundException
     */
    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        Class log = null;
        // 获取该class文件字节码数组
        byte[] classData = getData();

        if (classData != null) {
            // 将class的字节码数组转换成Class类的实例
            log = defineClass(name, classData, 0, classData.length);
        }
        return log;
    }

    /**
     * 将class文件转化为字节码数组
     * @return
     */
    private byte[] getData() {
        File file = new File(path);
        if (file.exists()){
            FileInputStream
                    in = null;
            ByteArrayOutputStream out = null;
            try {
                in = new FileInputStream(file);
                out = new ByteArrayOutputStream();
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int size = 0;
                while ((size = in.read(buffer)) != -1) {
                    out.write(buffer, 0, size);
                }

            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                try {
                    in.close();
                } catch (IOException e) {

                    e.printStackTrace();
                }
            }
            return out.toByteArray();
        }else{
            return null;
        }
    }
}

可以在getData()方法里面做很多事情，比如加密解密之类的都是可以的

1. 在main函数入口写配置参数

package classloader;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class MainTest {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException {
        //这个是类class的真正路径（也就是我们需要加载的class文件）
        String classPath = "E:\\myLib\\LoadBean.class";

        MyClassLoader myClassLoader = new MyClassLoader(classPath);
        //类的全称
        String packageNamePath = "classloader.LoadBean";

        //加载Log这个class文件
        Class<?> loadbean = myClassLoader.loadClass(packageNamePath);

        System.out.println("类加载器是:" + Log.getClassLoader());

        //利用反射获取LoadBean的sayHello方法
        Method method = loadbean.getDeclaredMethod("sayHello", String.class);
        Object object = loadbean.newInstance();
        String name = "admin";
        method.invoke(object, name);

    }
}

-4 运行MainTest.java的main函数，运行结果如下

image.png

Java自定义类加载器

Java自定义类加载器

一、ClassLoader作用

二、ClassLoader的分类

1.Bootstrap ClassLoader

2.Extension ClassLoader

3.App ClassLoader

三、ClassLoader的加载机制

四、自定义ClassLoader

1.为什么要自定义ClassLoader

2.如何自定义ClassLoader

3.下面的代码就是自定义Class的例子