自定义类加载器：从网上加载class到内存、实例化调用其中的方法

朱雀 2021-05-12 11:51 276阅读 0赞

1、JDK 默认提供了如下三种ClassLoader：

1.  BootStrap ClassLoader：称为启动类加载器，C++实现的，是Java类加载层次中最顶层的类加载器(JVM启动后初始化的)，负责加载JDK中的核心类库，如：rt.jar、resources.jar、charsets.jar等；
2.  ExtensionClassLoader：称为扩展类加载器，负责加载Java的扩展类库，默认加载JAVA\_HOME/jre/lib/ext/目下的所有jar。该加载器是有java实现的，由Bootstrploader加载ExtClassLoader,并且将ExtClassLoader的父加载器设置为Bootstrp loader；
3.  AppClassLoader：称为系统类加载器，负责加载应用程序classpath目录下的所有jar和class文件。

注：除了这三种外，jdk允许自定义类加载器；

2、双亲委派：

ClassLoader使用的是双亲委托模型来搜索类的，每个ClassLoader实例都有一个父类加载器的引用（不是继承的关系，是一个包含的关系），虚拟机内置的类加载器（BootstrapClassLoader）本身没有父类加载器，但可以用作其它ClassLoader实例的的父类加载器。

当一个ClassLoader实例需要加载某个类时，它会试图自下而上检查(检查父类加载器)类是否已经加载过，如果某个加载器已经加载该类则直接返回该类对象，直到bootstrap ClassLoader。然后由上至下依次加载类，首先由最顶层的类加载器BootstrapClassLoader试图加载，如果没加载到，则把任务转交给Extension ClassLoader试图加载，如果也没加载到，则转交给AppClassLoader进行加载，如果它也没有加载得到的话，则返回给委托的发起者，由它到指定的文件系统或网络等URL中加载该类。如果它们都没有加载到这个类时，则抛出ClassNotFoundException异常。

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1）为什么要使用双亲委托这种模型呢？

因为这样可以避免重复加载，当父亲已经加载了该类的时候，就没有必要子ClassLoader再加载一次。考虑到安全因素，我们试想一下，如果不使用这种委托模式，那我们就可以随时使用自定义的String来动态替代java核心api中定义的类型，这样会存在非常大的安全隐患，而双亲委托的方式，就可以避免这种情况，因为String已经在启动时就被引导类加载器（BootstrcpClassLoader）加载，所以用户自定义的ClassLoader永远也无法加载一个自己写的String，除非你改变JDK中ClassLoader搜索类的默认算法。

2）JVM在判定两个class是否相同时，不仅要判断两个类名是否相同，而且要判断是否由同一个类加载器实例加载的。只有两者同时满足的情况下，JVM才认为这两个class是相同的。

3、自定义classloader：

要想自定义classloader我们需要通过继承java.lang.ClassLoader类。该类中有几个重要方法，但如果想遵循双亲委托机制，则只需要重写findClass方法；如果要改变双亲委派，则重写loadClass方法。

实例：

0、自定义一个类，在tomcat的webapps/ROOT目录下，建立好类的包结构，然后把类编译后的class放到其中；package classLoad;
    
    public class Test {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		
    	}
    	
    	public String getStr() {
    		System.out.println("ceshi...");
    		return "ceshi";
    	}
    }
    
    1、自定义类加载器
    package classLoad;
    
    import java.io.ByteArrayOutputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStream;
    import java.net.URL;
    
    public class NetworkClassLoader extends ClassLoader{
    	private String rootUrl;//http://localhost:8090/Test.class
    
    	public NetworkClassLoader(String rootUrl) {
    		super();
    		this.rootUrl = rootUrl;
    	}
    	
    	@Override
    	protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {  
            Class clazz = null;//this.findLoadedClass(name); // 父类已加载     
            //if (clazz == null) {  //检查该类是否已被加载过  
                byte[] classData = getClassData(name);  //根据类的二进制名称,获得该class文件的字节码数组  
                if (classData == null) {  
                    throw new ClassNotFoundException();  
                }  
                clazz = defineClass(name, classData, 0, classData.length);  //将class的字节码数组转换成Class类的实例  
            //}   
            return clazz;  
        }  
    	
    	private byte[] getClassData(String name) {  
            InputStream is = null;  
            try {  
                String path = classNameToPath(name);  
                URL url = new URL(path);  
                byte[] buff = new byte[1024*4];  
                int len = -1;  
                is = url.openStream();  
                ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();  
                while((len = is.read(buff)) != -1) {  
                    baos.write(buff,0,len);  
                }  
                return baos.toByteArray();  
            } catch (Exception e) {  
                e.printStackTrace();  
            } finally {  
                if (is != null) {  
                   try {  
                      is.close();  
                   } catch(IOException e) {  
                      e.printStackTrace();  
                   }  
                }  
            }  
            return null;  
        }  
      
        private String classNameToPath(String name) {  
            return rootUrl + "/" + name.replace(".", "/") + ".class";  
        }  
    }
    
    3、测试类：
    package classLoad;
    
    public class ClassLoaderTest {
    
    	/**
    	 * @param args
    	 */
    	public static void main(String[] args) {
    		try {  
                /*ClassLoader loader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();  //获得ClassLoaderTest这个类的类加载器 
                while(loader != null) { 
                    System.out.println(loader); 
                    loader = loader.getParent();    //获得父加载器的引用 
                } 
                System.out.println(loader);*/  
                  
      
                String rootUrl = "http://localhost:8090/";  
                NetworkClassLoader networkClassLoader = new NetworkClassLoader(rootUrl);  
                String classname = "classLoad.Test";  
                Class clazz = networkClassLoader.loadClass(classname);  
                System.out.println(clazz.getClassLoader());  //打印类加载器
    
    	              Object newInstance = clazz.newInstance();
    	       clazz.getMethod("getStr").invoke(newInstance);  //调用方法
                  
            } catch (Exception e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
    	}
    }

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