Java中如何自定義一個類加載器

更新時間：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中如何自定義一個類加載器，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。如有錯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)建一個自定義加載器類繼承 ClassLoader 類

2.重寫 findClass 方法。主要是實現(xiàn)從那個路徑讀取 jar包或者.class文件，將讀取到的文件用字節(jié)數(shù)組來存儲，然后可以使用父類的 defineClass 來轉(zhuǎn)換成字節(jié)碼。

如果想破壞雙親委派的話，就重寫 loadClass 方法，否則不用重寫

注意：

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

示例：讀取某文件的下的某class文件

創(chuàng)建一個名為MyClassLoader的類加載器：

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);
    }
}

測試：

在如下目錄，生成一個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

測試類：

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);
    }
}

運行測試類：

在這里插入圖片描述

類加載器的使用及自定義類加載器

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 {
        //上下文類加載器，默認使用的是 應用程序類加載器
//        ClassLoader contextClassLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
//        Class<?> c1 = contextClassLoader.loadClass("com.tech.load.def.UserImpl");
//        c1.newInstance(); //classloader.loadClass 不會觸發(fā)初始化，當創(chuàng)建對象時執(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(); //使用相同的類加載器 加載相同的類名 則加載的是同一個類，c1 c2是同一個類，由于已經(jīng)初始化過 創(chuàng)建對象不再初始化 不再打印  "UserImpl init ..."
//        System.out.println(contextClassLoader==contextClassLoader1); //true 獲取的上下文類加載器是同一個類加載器 
//        System.out.println(c1==c2); // true 同一個類加載器器，加載同名的類，第一次加載時加載的類會緩存到類加載器的緩存，再次加載直接在緩存讀取，兩次加載的是同一個類
        
        //直接獲取類的類加載器 應用程序類加載器
        ClassLoader classLoader = UserImpl.class.getClassLoader();
        ClassLoader classLoader1 = UserImpl.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader==classLoader1); //true 獲取的是同一個應用程序類加載器
       
        ClassLoader contextClassLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
        System.out.println(classLoader==contextClassLoader); //true 線程上下文類加載器默認采用的也是應用程序類加載器 與通過類型對象getClassLoader獲取方式相同
 
        Class<?> c1 = Class.forName("com.tech.load.def.UserImpl"); //會觸發(fā)類的初始化
        ClassLoader classLoader2 = c1.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader==classLoader2); //true 獲取的是同一個應用程序類加載器
        
    }
}

在應用程序中，默認我們獲取上下文類加載器、類型對象getClassLoader都是采用的同一個應用程序類加載器，類在第一次被加載后會緩存到類加載器的緩存中，由于是同一個類加載器此時同名的類不能被多次加載，且應用程序類加載器只能加載classpath下的類。

如果我們想加載自定義路徑下的類，需要用到自定義類加載器，可以去指定路徑下加載類，且通過創(chuàng)建多個類加載器對象，加載的同名類相互隔離，也就是說同名類可以被多個自定義類加載器對象加載。

編寫自定義類加載器：

繼承ClassLoader;
重寫findClass方法在指定路徑下進行類的加載，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；

編寫一個測試類Goods放在D盤下，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;
 
/**
 * 自定義類加載器 加載類
 * @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 使用同一個類加載器加載同名類兩次，實際只加載了一次，第二次是在類加載器的緩存加載的 結(jié)果兩次加載的是同一個
        c1.newInstance(); //會初始化
        c2.newInstance(); //不會初始化 
        
        MyClassLoader classLoader2 = new MyClassLoader();
        Class<?> c3 = classLoader2.loadClass("Goods");
        System.out.println(c1==c3); //false 使用不同的類加載器對同一個類進行加載，會得到不同的類型對象
        c3.newInstance(); //會初始化
    }
}
 
//自定義類加載器 加載D盤下的類
class MyClassLoader extends ClassLoader{
    
    //去指定的路徑下加載類
    //name是類名稱
    @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("類文件未找到",e);
        }
    }
}