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  • ClassLoader

    java应用环境中不同的class分别由不同的ClassLoader负责加载。
    一个jvm中默认的classloader有Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader、App ClassLoader,分别各司其职:

      • Bootstrap ClassLoader     负责加载java基础类,主要是 %JRE_HOME/lib/ 目录下的rt.jar、resources.jar、charsets.jar和class等
      • Extension ClassLoader      负责加载java扩展类,主要是 %JRE_HOME/lib/ext 目录下的jar和class
      • App ClassLoader           负责加载当前java应用的classpath中的所有类。

      其中Bootstrap ClassLoader是JVM级别的,由C++撰写;Extension ClassLoader、App ClassLoader都是java类,都继承自URLClassLoader超类。

      Bootstrap ClassLoader由JVM启动,然后初始化sun.misc.Launcher ,sun.misc.Launcher初始化Extension ClassLoader、App ClassLoader。

        publicstatic void main(String[] args)

        { 

          System.out.println(System.getProperty("sun.boot.class.path"));

          System.out.println(System.getProperty("java.ext.dirs"));

          System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));

        }

    程序结果为:

      E:\Myeclipse6.0\jre\lib\rt.jar; E:\Myeclipse 6.0\jre\lib\i18n.jar; E:\Myeclipse6.0\jre\lib\sunrsasign.jar; E:\MyEclipse6.0\jre\lib\JSse.jar;       E:\MyEclipse 6.0\jre\lib\jce.jar;  E:\MyEclipse6.0\jre\lib\charsets.jar;  E:\MyEclipse 6.0\jre\classes

      E:\MyEclipse6.0\jre\lib\ext

      E:\workspace\ClassLoaderDemo\bin

       在上面的结果中,你可以清晰看见三个ClassLoader分别加载类的路径;也知道为什么我们在编写程序的时候,要把用到的jar包放在工程的classpath下面啦,也知道我们为什么可以不加载java.lang.*包啦!其中java.lang.*就在rt.jar包中;


      下图是ClassLoader的加载类流程图,以加载一个类的过程类示例说明整个ClassLoader的过程。



       Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader、App ClassLoader三者的关系如下:

      Bootstrap ClassLoader是Extension ClassLoader的parent,Extension ClassLoader是App ClassLoader的parent。

      但是这并不是继承关系,只是语义上的定义,基本上,每一个ClassLoader实现,都有一个Parent ClassLoader。

       可以通过ClassLoader的getParent方法得到当前ClassLoader的parent。Bootstrap ClassLoader比较特殊,因为它不是java class所以Extension ClassLoader的getParent方法返回的是NULL。


    了解了ClassLoader的原理和流程以后,我们可以试试自定义ClassLoader。

    关于自定义ClassLoader:

      由于一些特殊的需求,我们可能需要定制ClassLoader的加载行为,这时候就需要自定义ClassLoader了.

      自定义ClassLoader需要继承ClassLoader抽象类,重写findClass方法,这个方法定义了ClassLoader查找class的方式。

      主要可以扩展的方法有:

      findClass          定义查找Class的方式

      defineClass       将类文件字节码加载为jvm中的class

      findResource    定义查找资源的方式

       如果嫌麻烦的话,我们可以直接使用或继承已有的ClassLoader实现,比如

    • java.net.URLClassLoader
    • java.security.SecureClassLoader
    • java.rmi.server.RMIClassLoader
    • sun.applet.AppletClassLoader

      Extension ClassLoader 和 App ClassLoader都是java.net.URLClassLoader的子类

      这个是URLClassLoader的构造方法:

      public URLClassLoader(URL[] urls, ClassLoader parent)

      public URLClassLoader(URL[] urls)

      urls参数是需要加载的ClassPath url数组,可以指定parent ClassLoader,不指定的话默认以当前调用类的ClassLoader为parent。

    Java代码  收藏代码

    1. ClassLoader classLoader = new URLClassLoader(urls);  
    2. Thread.currentThread().setContextClassLoader(classLoader);  
    3. Class clazz=classLoader.loadClass("com.company.MyClass");//使用loadClass方法加载class,这个class是在urls参数指定的classpath下边。  
    4. Method taskMethod = clazz.getMethod("doTask", String.class, String.class);//然后我们就可以用反射做些事情了  
    5. taskMethod.invoke(clazz.newInstance(),"hello","world");  

      由于classloader 加载类用的是全盘负责委托机制。所谓全盘负责,即是当一个classloader加载一个Class的时候,这个Class所依赖的和引用的所有 Class也由这个classloader负责载入,除非是显式的使用另外一个classloader载入。

      所以,当我们自定义的classloader加载成功了com.company.MyClass以后,MyClass里所有依赖的class都由这个classLoader来加载完成。


    通过thread.getContextClassloader:

      系统类装载器可以通过ClassLoader.getSystemClassLoader()方法得到。

      thread.getContextClassloader默认返回AppClassLoader,除非你显式setContextClassloader

    Class的这种设计引入了一个有趣的模式:

      某个框架制定某个API,而这些api的实现是有其他供应商来提供,为了能让框架类(处于较高层次的classloader)使用api的实现(处于较低层次的classloader)

      通过thread.getContextClassloader是来传递classloader(有时候需要thread.setContextClassloader设置好api实现的classloader

      用此classloader.getResources找出所有的api实现的具体类名,再用classloader加载之,此时框架都不需要知道api的实现类的类名就能加载之,程序显示了良

      好的动态性和可扩展性。


    总结

      实现自己的类加载器

      有时候,根据自己项目的需求,需要重新实现属于自己的类加载器,以满足项目的灵活性和扩展性,下面我们就来实现自己的类加载器.

      实现自己的类加载器必须首先继承一个父类加载器.

       编写一个类加载器会涉及到以下几个方法:
         1. findClass(String name)   根据类的路径查找类,必须重写的方法

         2. defineClass(String name, byte[] b, int off, int len)   由父类实现,直接调用

         3. loadClass(String name)首先调用父类的findClass方法找,找不到则调用自身重写的findClass方法找,也不需要我们实现.loadClass(String name)默认会调用loadClass(name,false)方法,表示只加载,不发生连接操作.JDK的ClassLoader类的loadClass(String name,boolean resolve)方法的实现如下:

    Java代码  收藏代码
    1. <span style="font-size: small;"protected synchronized Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)  throws ClassNotFoundException  
    2.     {  
    3.     // 如果该类以前被调用,则直接调用  
    4.     Class c = findLoadedClass(name);  
    5.     if (c == null) {  
    6.         try {  
    7.         if (parent != null) {  
    8.             c = parent.loadClass(name, false);  
    9.         } else {  
    10.             c = findBootstrapClass0(name);  
    11.         }  
    12.         } catch (ClassNotFoundException e) {  
    13.             // 自己实现的findClass方法被调用  
    14.             c = findClass(name);  
    15.         }  
    16.     }  
    17.     if (resolve) { //进行类的连接,与其他类发生联系  
    18.         resolveClass(c);  
    19.     }  
    20.     return c;  
    21.     }</span>  

       可以看出ClassLoader采用了模版模式,在父类加载器加载不到想要的类时,采用自己实现的方法.

    自己写的类加载器及测试代码如下:

     

    Java代码  收藏代码
    1. <span style="font-size: small;">public class MyClassLoader extends ClassLoader {  
    2.     private String path = "c:/bin/";  
    3.   
    4.     @Override  
    5.     protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {  
    6.         String namePath = name.replace(".""/");  
    7.         String classPath = path + namePath + ".class";  
    8.         InputStream is = null;  
    9.         ByteArrayOutputStream os = null;  
    10.         try {  
    11.             is = new FileInputStream(new File(classPath));  
    12.             os = new ByteArrayOutputStream();  
    13.             int b = 0;  
    14.             while ((b = is.read()) != -1) {  
    15.                 os.write(b);  
    16.             }  
    17.             byte[] bytes = os.toByteArray();  
    18.             os.flush();  
    19.             return defineClass(name, bytes, 0, bytes.length);  
    20.         } catch (Exception e) {  
    21.             e.printStackTrace();  
    22.         }finally{  
    23.             try {  
    24.                 if(os!=null)  
    25.                     os.close();  
    26.                 if(is!=null)  
    27.                     is.close();  
    28.             } catch (IOException e1) {  
    29.                 os=null;  
    30.                is = null;  
    31.             }         
    32.         }  
    33.         return null;  
    34.     }  
    35.   
    36.     @SuppressWarnings("unchecked")  
    37.     public static void main(String[] args) {  
    38.         MyClassLoader myLoader = new MyClassLoader();  
    39.         try {  
    40.                  Class myClass = myLoader.loadClass("com.ldh.loader.HelloWorld");  
    41.                  Object obj = myClass.newInstance();  
    42.                  Method method = myClass.getMethod("say"null);  
    43.                  method.invoke(obj, null);  
    44.         } catch (Exception e) {  
    45.              e.printStackTrace();  
    46.         }  
    47.     }  
    48. }</span>  

       

       HelloWolrd类如下:

    Java代码  收藏代码
    1. <span style="font-size: small;">public class HelloWorld {  
    2.    public void say(){  
    3.      System.out.println("hello,world");  
    4.    }  
    5. }  
    6. </span>  

       

       我把HelloWorld类放在c:/bin/目录下.

       loadclass/findclass 区别(loadclass 会调用父类和子类的findclass, find只寻找当前级别的指定class实例)

       loadClass()和forName()的区别.

       从上可以看出调用 loadClass(name),相当于调用 loadClass(name,false),表示只加载类,不连接初始化类,调用newInstance()才真正完成连接初始化操作.

        Class.forName("xxxx") 等同于 Class.forName("xxxx",true,loader). true,表示载入实例的同时也载入静态初始化区块;false,表示只会加载该类别,但不会调用其静态初始化区块,只有等到整个程序第一次实例化某个类时,静态初始化区块才会被调用

        在大多情况下loadClass()和forName()可以互用, 可以把ClassLoader.loadClass()看成是更底层的操作.

      在某些必须初始化类的场合,比如加载JDBC驱动,只能使用forName()方法了

      

       从上可以看出,实现自己的类加载器相当简单,只要继承一个父类加载器,重写findClass方法就可以了.

     http://longdick.iteye.com/blog/442213/

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