ClassLoader教程
1. 简介
Classloader的核心作用就是将编译之后的class文件加载到jvm运行的内存当中。在jvm的规范当中，类加载器主要分为三种：
引导类加载器（BootClassLoader）
扩展类加载器（ExtClassLoader）
系统类加载器（AppClassLoader）
2. 加载器分类
2. 1引导类加载器
引导类加载器主要加载的class是jdk本身的类库（JAVA_HOMElib目录下的jar文件），这些类库都是jdk核心的类库（rt.jar），也是最重要的，因此由这个加载器去完成加载和初始化。并且这个加载器是使用C语言实现的。
2.2 扩展类加载器
扩展类加载器的主要租用就是加载jdk的扩展包的jar文件（JAVA_HOMElibext目下的jar文件），这些文件是JDK的扩展类库。
2.3 系统类加载器
系统了加载器的核心作用就是加载classpath路径下的class文件以及jar文件，这些类库通常由开发人员自己编写的，因此这些类都是通过系统类加载完成加载。
3. 委托模式
在执行类加载的时候，最先由系统类加载器开始，但它会把加载的执行权先交给扩展类加载器，同样，扩展类加载器也会将加载的执行权交给引导类加载器，最终由引导类加载器开始加载，如果需要加载的类库不是引导类加载器加载的范畴，那么就会将加载权交回给扩展类加载器。同样，如果类库不是扩展类加载器加载的范畴，最后就交由给系统类加载器来完成，这个过程就是委托。这样做的目的室为了保证系统类库加载时的安全性，如：Object、String类等等，这些都应该由引导类加载器来完成，不应该交由其他类加载器，因为，如果这些类库加载的后可以由用户来进行操作，那么就可会导致类的不安全。例如：用户可以重载或修改类中的方法，这是绝对禁止的。
委托模式：
4. ClassLoader的常见API
除了引导到类加载器是有C语言来实现以外，其他的类加载器都是继承自ClassLoader这个类，而这个类中提供了相应的加载API来完成类加载以及初解析和始化的过程。
| API | 说明 |
|---|---|
| getParent() | 获取上一级的类加载器 |
| loadClass(String name) | 加载名称为name的类，返回的是一个Class实例，在此方法中会间接调用findClass方法 |
| findClass(String name) | 加载名称为name的类，返回的是一个Class实例。通常自定义类加载器时，会重写此方法。 |
| findLoadedClass（String name） | 检查名称为name的Class是否已经加载过，返回的是一个Class实例，如果Class为null，就表示未加载，否则就是已经加载 |
| defineClass(String name, byte[] b, int off, int len) | 将字节数组b的二进制数据转换成Java中的Class对象 |
| resolveClass(Class c) | 解析并连接到指定的Class |
2. 自定义类加载器
我们也可以自定义类加载器，只需要继承ClassLoader，通常需要重写父类的findClass方法。需要注意的是，自定义类加载器它的上一级的类加载器是AppClassLoader，也会遵循委托的模式。
public class DemoClassLoader extends ClassLoader {
/**
* 类加载的根路径
*/
private String loadRootPath;
public DemoClassLoader(String loadRootPath){
this.loadRootPath = loadRootPath;
}
/**
* 重写父类的findClass方法
* @param name 需要加载的完整类名
* @return
* @throws ClassNotFoundException
*/
@Override
protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
//构建类文件的绝对路径，用于I/O流读写操作
String loadPath = loadRootPath + convertNameToPath(name);
//通过输入流将class文件读入内存当中
File file = new File(loadPath);
byte[] bytes = readClassFile(file);
//将直接数组转换为Class对象
Class<?> clazz = defineClass(name, bytes, 0, bytes.length);
return clazz;
}
/**
* 根据File对象将class文件读入内存，返回一个字节数组
* @param file
* @return
*/
private byte[] readClassFile(File file){
//构建文件输入流
try(FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream()){
int len = 0;
byte[] bytes = new byte[1024];
while((len = fis.read(bytes, 0, bytes.length)) != -1){
//将读取的直接保存在一个缓存中
baos.write(bytes, 0, len);
}
//将流中的直接数组直接返回
return baos.toByteArray();
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
throw new RuntimeException(e);
}
}
/**
* 将完整类名转换为一个相对路径
* @return
*/
private String convertNameToPath(String name){
String path = name.replace(".", File.separator) + ".class";
return path;
}
}
public class Hello{
public static void main(String[] argo){
System.out.print("Hello,World");
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception{
//测试自定义类加载器
DemoClassLoader dc = new DemoClassLoader("F:/S3/ClassLoader"+ File.separator);
Class clazz = dc.loadClass("Hello");
Object hello = clazz.newInstance();
Object hello2 = clazz.newInstance();
//输出实例化后的Object对象
System.out.println(hello);
System.out.println(hello2);
//输出加载该类的加载器
System.out.println(clazz.getClassLoader());
}
}
输出：
//表示输出Class对象 Hello@677327b6 //同一个加载器加载的class文件，产生的Class对象是一样的 Hello@677327b6 //表示加载这个类的是DemoClassLoader，即自定义的加载器 com.company.DemoClassLoader@74a14482
注意：如果是不同的类加载器加载同一个class文件，那么产生的Class对象是不一样的。