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Java類加載機制及自定義加載器

加載過程 ESS inf 無需 應用 null import def nds

  一:ClassLoader類加載器,主要的作用是將class文件加載到jvm虛擬機中。jvm啟動的時候,並不是一次性加載所有的類,而是根據需要動態去加載類,主要分為隱式加載和顯示加載。

  隱式加載:程序代碼中不通過調用ClassLoader來加載需要的類,而是通過JVM類自動加載需要的類到內存中。例如,當我們在類中繼承或者引用某個類的時候,JVM在解析當前這個類的時,發現引用的類不在內存中,那麽就會自動將這些類加載到內存中。

  顯示加載:代碼中通過Class.forName(),this.getClass.getClassLoader.LoadClass(),自定義類加載器中的findClass()方法等。

Thread. setContextClassLoader() 上下文加載器

是一個角色 用以解決頂層ClassL

類加載器的繼承關系

      類加載器之間的繼承關系,如下圖:

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  ExtClassLoader,AppClassLoder繼承URLClassLoader,而URLClassLoader繼承ClassLoader,BoopStrap ClassLoder不在上圖中,因為它是由C/C++編寫的,它本身是虛擬機的一部分,並不是一個java類。jvm加載的順序:BoopStrap ClassLoder-〉ExtClassLoader->AppClassLoder

oader無法訪問底層ClassLoader的類的問題 基本思想是,在頂層ClassLoader中,傳入底層ClassLoader的實例

AppClassLoader的父加載器為ExtClassLoader,ExtClassLoader的父加載器為null,BoopStrap ClassLoader為頂級加載器。

一個普通的加載過程:

(1)首先會到自定義加載器中查找,看是否已經加載過,如果已經加載過,則返回字節碼。

  (2)如果自定義加載器沒有加載過,則詢問上一層加載器(即AppClassLoader)是否已經加載過Test.class。

  (3)如果沒有加載過,則詢問上一層加載器(ExtClassLoader)是否已經加載過。

  (4)如果沒有加載過,則繼續詢問上一層加載(BoopStrap ClassLoader)是否已經加載過。

  (5)如果BoopStrap ClassLoader依然沒有加載過,則到自己指定類加載路徑下("sun.boot.class.path")查看是否有Test.class字節碼,有則返回,沒有通

知下一層加載器ExtClassLoader到自己指定的類加載路徑下(java.ext.dirs)查看。

  (6)依次類推,最後到自定義類加載器指定的路徑還沒有找到Test.class字節碼,則拋出異常ClassNotFoundException。如下圖:

  藍線:findLoadedClass

  紅線:loadClass

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類加載過程的幾個方法

  (1)loadClass (2)findLoadedClass (3)findClass

當父類加載器沒有加載,並且沒有相關的類,則當前類的加載器調用自身findClass,去loadClass


自定義類加載器步驟

  (1)繼承ClassLoader (2)重寫findClass()方法 (3)調用defineClass()方法

  下面寫一個自定義類加載器:指定類加載路徑在D盤下的lib文件夾下。

  (1)新建一個Test.class類,代碼如下:

package test;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class MyClassLoader extends ClassLoader{

    private String classpath;
    
    public MyClassLoader(String classpath) {
        
        this.classpath = classpath;
    }

    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        try {
            byte [] classDate=getDate(name);
            
            if(classDate==null){}
            
            else{
                //defineClass方法將字節碼轉化為類
                return defineClass(name,classDate,0,classDate.length);
            }
            
        } catch (IOException e) {
            
            e.printStackTrace();
        }
        
        return super.findClass(name);
    }
    //返回類的字節碼
    private byte[] getDate(String className) throws IOException{
        InputStream in = null;
        ByteArrayOutputStream out = null;
        String path=classpath + File.separatorChar +
                    className.replace(.,File.separatorChar)+".class";
        try {
            in=new FileInputStream(path);
            out=new ByteArrayOutputStream();
            byte[] buffer=new byte[2048];
            int len=0;
            while((len=in.read(buffer))!=-1){
                out.write(buffer,0,len);
            }
            return out.toByteArray();
        } 
        catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        finally{
            in.close();
            out.close();
        }
        return null;
    }
}
package test;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class TestMyClassLoader {

    public static void main(String []args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException{
        //自定義類加載器的加載路徑
        MyClassLoader myClassLoader=new MyClassLoader("D:\\lib");
        //包名+類名
        Class c=myClassLoader.loadClass("com.test.Test");
        
        if(c!=null){
            Object obj=c.newInstance();
            Method method=c.getMethod("say", null);
            method.invoke(obj, null);
            System.out.println(c.getClassLoader().toString());
        }
    }
}

自定義類加載器的作用:jvm自帶的三個加載器只能加載指定路徑下的類字節碼。如果某個情況下,我們需要加載應用程序之外的類文件呢?比如本地D盤下的,或者去加載網絡上的某個類文件,這種情況就可以使用自定義加載器了。


JDK中ClassLoader默認設計模式 – 問題:

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Thread. setContextClassLoader() 上下文加載器 是一個角色 ,用以解決頂層ClassLoader無法訪問底層ClassLoader的類的問題

基本思想是,在頂層ClassLoader中,傳入底層ClassLoader的實例

雙親模式的破壞:

雙親模式是默認的模式,但不是必須這麽做

Tomcat的WebappClassLoader 就會先加載自己的Class,找不到再委托parent

OSGi的ClassLoader形成網狀結構,根據需要自由加載Class

熱替換:

當一個class被替換後,系統無需重啟,替換的類立即生效

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