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Java中如何自定義一個(gè)類(lèi)加載器

更新時(shí)間：2022年11月19日 09:56:59 作者：盛世如戀

這篇文章主要介紹了Java中如何自定義一個(gè)類(lèi)加載器，具有很好的參考價(jià)值，希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教

如何自定義加載器？

1.創(chuàng)建一個(gè)自定義加載器類(lèi) 繼承 ClassLoader 類(lèi)

2.重寫(xiě) findClass 方法。主要是實(shí)現(xiàn)從那個(gè)路徑讀取 jar包或者.class文件，將讀取到的文件用字節(jié)數(shù)組來(lái)存儲(chǔ)，然后可以使用父類(lèi)的 defineClass 來(lái)轉(zhuǎn)換成字節(jié)碼。

如果想破壞雙親委派的話，就重寫(xiě) loadClass 方法，否則不用重寫(xiě)

注意：

1.ClassLoader提供的 protected final Class<?> defineClass(String name, byte[] b, int off, int len) 是用來(lái)將字節(jié)數(shù)組轉(zhuǎn)換成字節(jié)碼文件的，傳入?yún)?shù) 是（類(lèi)名，字節(jié)數(shù)組數(shù)據(jù)，字節(jié)數(shù)組讀取的開(kāi)始下標(biāo)，字節(jié)數(shù)組的長(zhǎng)度）

示例：讀取某文件的下的某class文件

創(chuàng)建一個(gè)名為MyClassLoader的類(lèi)加載器：

import java.io.*;

public class MyClassLoader extends ClassLoader{
    String path ;
    MyClassLoader(String dir){
        this.path = dir ;
    }

    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        try {
            this.path = this.path + name +".class";
            File f = new File(path);
            InputStream in = new FileInputStream(f);
            byte [] bys = new byte[  (int)f.length() ];
            int len = 0;
            while( (len = in.read(bys) )!= -1  ){

            }
            // byte[] -> .class
            return defineClass(name,bys,0,bys.length);
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return super.findClass(name);
    }
}

測(cè)試：

在如下目錄，生成一個(gè)Hello.class字節(jié)碼文件

Hello.java：

public class Hello {
    public void sayHello(){
        System.out.println("Hello World!");
    }
}

在這里插入圖片描述

測(cè)試類(lèi)：

import java.lang.reflect.Method;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        MyClassLoader my = new MyClassLoader("D:\\test\\jvmtest\\");
        Class<?> c1 = my.loadClass("Hello");
        Object o = c1.newInstance();
        Method d = c1.getMethod("sayHello",null);
        d.invoke(o);
    }
}

運(yùn)行測(cè)試類(lèi)：

在這里插入圖片描述

類(lèi)加載器的使用及自定義類(lèi)加載器

package com.tech.load.def;
 
/**
 * @author lw
 * @since 2021/12/3
 */
public class UserImpl {
    static {
        System.out.println("UserImpl init ...");
    }
}

package com.tech.load.def;
 
/**
 * @author lw
 * @since 2021/12/3
 */
public class DefLoader {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {
        //上下文類(lèi)加載器，默認(rèn)使用的是 應(yīng)用程序類(lèi)加載器
//        ClassLoader contextClassLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
//        Class<?> c1 = contextClassLoader.loadClass("com.tech.load.def.UserImpl");
//        c1.newInstance(); //classloader.loadClass 不會(huì)觸發(fā)初始化，當(dāng)創(chuàng)建對(duì)象時(shí)執(zhí)行初始化，執(zhí)行靜態(tài)程序塊內(nèi)容 輸出 "UserImpl init ..."
//        ClassLoader contextClassLoader1 = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
//        Class<?> c2 = contextClassLoader1.loadClass("com.tech.load.def.UserImpl");
//        c2.newInstance(); //使用相同的類(lèi)加載器 加載相同的類(lèi)名 則加載的是同一個(gè)類(lèi)，c1 c2是同一個(gè)類(lèi)，由于已經(jīng)初始化過(guò) 創(chuàng)建對(duì)象不再初始化 不再打印  "UserImpl init ..."
//        System.out.println(contextClassLoader==contextClassLoader1); //true 獲取的上下文類(lèi)加載器是同一個(gè)類(lèi)加載器 
//        System.out.println(c1==c2); // true 同一個(gè)類(lèi)加載器器，加載同名的類(lèi)，第一次加載時(shí)加載的類(lèi)會(huì)緩存到類(lèi)加載器的緩存，再次加載直接在緩存讀取，兩次加載的是同一個(gè)類(lèi)
        
        //直接獲取類(lèi)的類(lèi)加載器 應(yīng)用程序類(lèi)加載器
        ClassLoader classLoader = UserImpl.class.getClassLoader();
        ClassLoader classLoader1 = UserImpl.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader==classLoader1); //true 獲取的是同一個(gè)應(yīng)用程序類(lèi)加載器
       
        ClassLoader contextClassLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
        System.out.println(classLoader==contextClassLoader); //true 線程上下文類(lèi)加載器默認(rèn)采用的也是應(yīng)用程序類(lèi)加載器 與通過(guò)類(lèi)型對(duì)象getClassLoader獲取方式相同
 
        Class<?> c1 = Class.forName("com.tech.load.def.UserImpl"); //會(huì)觸發(fā)類(lèi)的初始化
        ClassLoader classLoader2 = c1.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader==classLoader2); //true 獲取的是同一個(gè)應(yīng)用程序類(lèi)加載器
        
    }
}

在應(yīng)用程序中，默認(rèn)我們獲取上下文類(lèi)加載器、類(lèi)型對(duì)象getClassLoader都是采用的同一個(gè)應(yīng)用程序類(lèi)加載器，類(lèi)在第一次被加載后會(huì)緩存到類(lèi)加載器的緩存中，由于是同一個(gè)類(lèi)加載器此時(shí)同名的類(lèi)不能被多次加載，且應(yīng)用程序類(lèi)加載器只能加載classpath下的類(lèi)。

如果我們想加載自定義路徑下的類(lèi)，需要用到自定義類(lèi)加載器，可以去指定路徑下加載類(lèi)，且通過(guò)創(chuàng)建多個(gè)類(lèi)加載器對(duì)象，加載的同名類(lèi)相互隔離，也就是說(shuō)同名類(lèi)可以被多個(gè)自定義類(lèi)加載器對(duì)象加載。

編寫(xiě)自定義類(lèi)加載器：

繼承ClassLoader;
重寫(xiě)findClass方法在指定路徑下進(jìn)行類(lèi)的加載，得到字節(jié)數(shù)組，然后使用defineClass根據(jù)字節(jié)數(shù)組生成字節(jié)碼文件也就是class文件；

編寫(xiě)一個(gè)測(cè)試類(lèi)Goods放在D盤(pán)下，javac得到class文件

 
/**
 * @author lw
 * @since 2021/12/3
 */
public class Goods {
    static {
        System.out.println("Goods init ...");
    }
}

javac Goods.java

package com.tech.load.def;
 
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;
 
/**
 * 自定義類(lèi)加載器 加載類(lèi)
 * @author lw
 * @since 2021/12/3
 */
public class DefLoad7 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {
        MyClassLoader classLoader1 = new MyClassLoader();
        Class<?> c1 = classLoader1.loadClass("Goods");
        Class<?> c2 = classLoader1.loadClass("Goods");
        System.out.println(c1==c2);//true 使用同一個(gè)類(lèi)加載器加載同名類(lèi)兩次，實(shí)際只加載了一次，第二次是在類(lèi)加載器的緩存加載的 結(jié)果兩次加載的是同一個(gè)
        c1.newInstance(); //會(huì)初始化
        c2.newInstance(); //不會(huì)初始化 
        
        MyClassLoader classLoader2 = new MyClassLoader();
        Class<?> c3 = classLoader2.loadClass("Goods");
        System.out.println(c1==c3); //false 使用不同的類(lèi)加載器對(duì)同一個(gè)類(lèi)進(jìn)行加載，會(huì)得到不同的類(lèi)型對(duì)象
        c3.newInstance(); //會(huì)初始化
    }
}
 
//自定義類(lèi)加載器 加載D盤(pán)下的類(lèi)
class MyClassLoader extends ClassLoader{
    
    //去指定的路徑下加載類(lèi)
    //name是類(lèi)名稱(chēng)
    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        String path="D:\\"+name+".class";
        try {
            ByteArrayOutputStream os = new ByteArrayOutputStream();
            //將指定路徑下的文件 拷貝到輸出流
            Files.copy(Paths.get(path),os);
            byte[] bytes = os.toByteArray();
            //調(diào)用父類(lèi)的方法 根據(jù)字節(jié)數(shù)組生成字節(jié)碼文件 也就是class文件
            //bytes -> *.class
 
            return defineClass(name,bytes,0,bytes.length);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            throw new ClassNotFoundException("類(lèi)文件未找到",e);
        }
    }
}