实现自定义类加载器

淡淡的烟草味﹌ 2021-09-29 08:10 345阅读 0赞

**一 点睛**

1 ClassLoader类有如下两个关键方法：

loadClass(String name, boolean resolve)：该方法为ClassLoader的入口点，根据指定的二进制名称来加载类，系统就是调用ClassLoader的该方法来获取指定类对应的Class对象。

findClass(String name)：根据二进制名称来查找类。

如果需要实现自定义的ClassLoader，可以通过重写以上两个方法来实现，当然我们推荐重写findClass()方法，而不是重写loadClass()方法。

2 自定义类加载器常用功能

*  执行代码前自动验证数字签名。
 *  根据用户提供的密码解密代码，从而可以实现代码混淆器来避免反编译class文件。
 *  根据用户需求来动态地加载类。
 *  根据应用需求把其他数据以字节码的形式加载到应用中。

**二 实战**

1 CompileClassLoader.java

import java.io.*;
    import java.lang.reflect.*;
    
    public class CompileClassLoader extends ClassLoader
    {
       // 读取一个文件的内容
       private byte[] getBytes(String filename)
             throws IOException
       {
          File file = new File(filename);
          long len = file.length();
          byte[] raw = new byte[(int)len];
          try(
                FileInputStream fin = new FileInputStream(file))
          {
             // 一次读取class文件的全部二进制数据
             int r = fin.read(raw);
             if(r != len)
                throw new IOException("无法读取全部文件："
                      + r + " != " + len);
             return raw;
          }
       }
       // 定义编译指定Java文件的方法
       private boolean compile(String javaFile)
             throws IOException
       {
          System.out.println("CompileClassLoader:正在编译 "
                + javaFile + "...");
          // 调用系统的javac命令
          Process p = Runtime.getRuntime().exec("javac " + javaFile);
          try
          {
             // 其他线程都等待这个线程完成
             p.waitFor();
          }
          catch(InterruptedException ie)
          {
             System.out.println(ie);
          }
          // 获取javac线程的退出值
          int ret = p.exitValue();
          // 返回编译是否成功
          return ret == 0;
       }
       // 重写ClassLoader的findClass方法
       protected Class<?> findClass(String name)
             throws ClassNotFoundException
       {
          Class clazz = null;
          // 将包路径中的点（.）替换成斜线（/）。
          String fileStub = name.replace("." , "/");
          String javaFilename = fileStub + ".java";
          String classFilename = fileStub + ".class";
          File javaFile = new File(javaFilename);
          File classFile = new File(classFilename);
          // 当指定Java源文件存在，且class文件不存在、或者Java源文件
          // 的修改时间比class文件修改时间更晚，重新编译
          if(javaFile.exists() && (!classFile.exists()
                || javaFile.lastModified() > classFile.lastModified()))
          {
             try
             {
                // 如果编译失败，或者该Class文件不存在
                if(!compile(javaFilename) || !classFile.exists())
                {
                   throw new ClassNotFoundException(
                         "ClassNotFoundExcetpion:" + javaFilename);
                }
             }
             catch (IOException ex)
             {
                ex.printStackTrace();
             }
          }
          // 如果class文件存在，系统负责将该文件转换成Class对象
          if (classFile.exists())
          {
             try
             {
                // 将class文件的二进制数据读入数组
                byte[] raw = getBytes(classFilename);
                // 调用ClassLoader的defineClass方法将二进制数据转换成Class对象
                clazz = defineClass(name,raw,0,raw.length);
             }
             catch(IOException ie)
             {
                ie.printStackTrace();
             }
          }
          // 如果clazz为null，表明加载失败，则抛出异常
          if(clazz == null)
          {
             throw new ClassNotFoundException(name);
          }
          return clazz;
       }
       // 定义一个主方法
       public static void main(String[] args) throws Exception
       {
          // 如果运行该程序时没有参数，即没有目标类
          if (args.length < 1)
          {
             System.out.println("缺少目标类，请按如下格式运行Java源文件：");
             System.out.println("java CompileClassLoader ClassName");
          }
          // 第一个参数是需要运行的类
          String progClass = args[0];
          // 剩下的参数将作为运行目标类时的参数，
          // 将这些参数复制到一个新数组中
          String[] progArgs = new String[args.length-1];
          System.arraycopy(args , 1 , progArgs
                , 0 , progArgs.length);
          CompileClassLoader ccl = new CompileClassLoader();
          // 加载需要运行的类
          Class<?> clazz = ccl.loadClass(progClass);
          // 获取需要运行的类的主方法
          Method main = clazz.getMethod("main" , (new String[0]).getClass());
          Object[] argsArray = {progArgs};
          main.invoke(null,argsArray);
       }
    }

2 Hello.java

public class Hello
    {
       public static void main(String[] args)
       {
          for (String arg : args)
          {
             System.out.println("运行Hello的参数：" + arg);
          }
       }
    }

3 运行

E:\Java\疯狂java讲义\codes\18\18.2>java CompileClassLoader Hello 自定义加载器
    CompileClassLoader:正在编译 Hello.java...
    运行Hello的参数：自定义加载器