JVM学习-自定义类加载器

为什么要自定义类加载器

隔离加载类

在某些框架内进行中间件与应用的模块隔离，把类加载到不同的环境，如Tomcat这类Web应用服务器，内部自定义了好几种类加载器，用于隔离同一个Web应用服务器上的不同应用程序

修改类加载的方式

类的加载模型并非强制，除Bootstrap外，其他的加载并非一定要引入，根据实际情况在某个时间点进行按需进行动态加载

扩展加载源

比如从数据库、网络、甚至是电视机机顶盒进行加载

防止源码泄露

Java代码容易被编译和篡改，可以进行编译加密，那么类加载也需要自定义，还原加密的字节码

常见的场景

实现类似进程内隔离，类加载器实际上用作不同的命名空间，以提供类似容器、模块化的效果，如两个模块依赖于某个类库的不同版本，如果分别被不同的容器加载，就可以互不干扰，这个方面集大成者是JavaEE和OSGI，JPMS等框架
应用需要从不同的数据源获取类定义信息，如网络数据源，而不是本地文件系统，或者是需要自己操纵字节码，动态修改或生成类型

注意

在一般情况下，使用不同的类加载器去加载不同的功能模块，会提高应用程序的安全性，但是如果涉及Java类型转换，则加载器类反而容易产生不美好的事情，在做Java类型转换时，只有两个类型都是由同一个加载器所加载，才能进行类型转换，否则转换时会发生异常

类加载器

实现方式

Java提供了抽象类java.lang.ClassLoader,所有用户自定义的类加载器都应该继承ClassLoader类
在自定义ClassLoader的子类时，我们常见有两种做法

重写loadClass()方法
重写findClass()方法-->推荐

对比

不建议直接修改loadClass(),而是在findClass里重写自定义类的加载方法，根据参数指定类的名字，返回对应的Class对象引用

loadClass()这个方法是实现双亲委派模型的地方，擅自修改这个方法会导致模型被破坏，容易造成问题，因此我们最好是在双亲委派模型框架下进行小范围的改动，不破坏原有的稳定结构，同时，也避免了自己重写loadClass方法的过程中必须写双亲委托的重复代码，从代码的复用性来看，不直接修改这个方法始终是比较好的选择
当编写好自定义类加载器后，便可以在程序中调用loadClass方法实现类加载

说明

其父类加载器是系统类加载器
JVM中所有类加载都会使用java.lang.ClassLoader.loadClass(String)接口(自定义类加载器并重写java.lang.ClassLoader.loadClass(String)接口除外)，连JDK的核心类库也不能例外

java 复制代码

//实现自定义类加载器
package com.chapter11;

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
public class MyClassLoader extends ClassLoader {
    private String byteCodePath;

    public MyClassLoader(String byteCodePath) {
        this.byteCodePath = byteCodePath;
    }

    public MyClassLoader(ClassLoader parent, String byteCodePath) {
        super(parent);
        this.byteCodePath = byteCodePath;
    }

    @Override
    protected Class<?> findClass(String className) throws ClassNotFoundException {
        BufferedInputStream bis = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;
        try {
            //获取字节码文件完整路径
            String fileName = byteCodePath + className + ".class";
            //获取一个输入流
            bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(fileName));
            //获取输出流
            baos = new ByteArrayOutputStream();
            //具体读入数据并写出过程
            int len;
            byte[] data = new byte[1024];
            while ((len = bis.read(data)) != -1) {
                baos.write(data,0,len);
            }
            //获取内存中完整的字节数组的数据
            byte[] byteCodes  = baos.toByteArray();
            //调用defineClass，将字节数组的数据转换为Class实例
            Class<?> clazz = defineClass(null, byteCodes, 0, byteCodes.length);
            return clazz;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (baos != null) {
                    baos.close();
                }
                if (bis !=null) {
                    bis.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        return null;
    }
}
//------
public class MyClassLoaderTest {
    public static void main(String[] args) {
        MyClassLoader loader = new MyClassLoader("d:/");
        try {
            Class<?> clazz = loader.loadClass("JavapTest");
            System.out.println("加载此类的加载器为：" + clazz.getClassLoader().getClass().getName());
            System.out.println("加载当前JavapTest类的加载器的父类加载器为：" +  clazz.getClassLoader().getParent().getClass().getName());
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
//-----测试结果
加载此类的加载器为：com.chapter11.MyClassLoader
加载当前JavapTest类的加载器的父类加载器为：sun.misc.Launcher$AppClassLoader