1、认识类装载器:
类装入组件是 JAVA 虚拟机的基础,其是一个重要的、但又常常被我们忽略的 JAVA 运行时系统组件。它是负责在运行时查找和装入类文件的类,因此创建自己的 ClassLoader 可以非常方便的定制 JVM。
JAVA编译的程序是一种特殊的、独立于平台的格式,并非依赖于它们所运行的平台。JAVA编译的类文件在运行时并非立即全部都装入内存,而是根据程序需要装入内存,有点类似我们操作系统的虚拟存储管理,根据。ClassLoader 是 JVM 中将类装入内存的那部分。
JAVA的类加载器本身就是用 JAVA编写的,这意味着创建您自己的 ClassLoader 非常容易,不必了解 JVM的低层细节。
那么为什么要创建自己的类加载器呢,主要是由于JAVA默认的类加载器只能加载本地的类文件,这与JAVA的网络特性非常的不合,因此,有必要根据需要修改JAVA的类加载器方便的从网络加载类文件。
有许多其它方式可以获取类文件。除了简单地从本地或网络装入文件以外,可以使用定制的 ClassLoader 完成以下任务:
n 在执行非置信代码之前,自动验证数字签名
n 使用用户提供的密码透明地解密代码
n 动态地创建符合用户特定需要的定制化构建类
任何您认为可以生成 JAVA 字节码的内容都可以集成到应用程序中。
每个 Class 对象都包含一个对定义它的 ClassLoader 的引用。
数组类的 Class 对象不是由类加载器创建的,而是由 Java 运行时根据需要自动创建。数组类的类加载器由 Class.getClassLoader() 返回,该加载器与其元素类型的类加载器是相同的;如果该元素类型是基本类型,则该数组类没有类加载器。
2、如何定制ClassLoader
我相信编写过Applet程序的朋友都知道,通过Http协议我们可以从远程服务器上下载JAVA字节代码进行加载运行,这都归功与JAVA的自定义类加载器,Applet查看器内置了一个类加载器,它不是在本地加载类文件,而是通过Http协议从网络中加载。同时这个加载器还可以做其它事情,通过JAVA的沙箱来限制Applet的安全范围,并且不干扰其他的Applet程序。
类加载器ClassLoader是负责加载类的对象。ClassLoader 类是一个抽象类。如果给定类的二进制名称,那么类加载器会试图查找或生成构成类定义的数据。
ClassLoader 类使用委托模型来搜索类和资源。每个 ClassLoader 实例都有一个相关的父类加载器。需要查找类或资源时,ClassLoader 实例会在试图亲自查找类或资源之前,将搜索类或资源的任务委托给其父类加载器。虚拟机的内置类加载器(称为 "bootstrap class loader")本身没有父类加载器,但是可以将它用作 ClassLoader 实例的父类加载器。
实例代码:
import java.io.*;
class NetworkClassLoader extends ClassLoader {
private String host;
private int port;
public static void main(String[] args)throws Exception{
ClassLoader loader = new NetworkClassLoader("127.0.0.1", 4444);
Object pig = loader.loadClass("Pig.class").newInstance();
}
public NetworkClassLoader(){
}
public NetworkClassLoader(String host,int port){
this.host = host;
this.port = port;
}
//类加载器
public Class loadClass( String name, boolean resolve ) throws ClassNotFoundException{
// 目标Class
Class clas = null;
// 看是否已经加载该类
clas = findLoadedClass( name );
if(clas == null){
clas = findClass(name);
}
//如果class对象不存在则在系统中查找
if (clas==null) {
clas = findSystemClass( name );
}
if(clas == null){
throw new ClassNotFoundException("该类不存在1");
}
//是否需要分析该类
if (resolve && clas != null)
resolveClass( clas );
return clas;
}
//构造该类的Class对象
public Class findClass(String name){
try{
byte[] b = loadClassData(name);
if(b == null){
return null;
}
System.out.println("my findClass method");
return defineClass("Pig", b, 0, b.length);
}catch(IOException e){
System.out.print(e.getMessage());
}
return null;
}
//从网络加载加载类的二进制代码,此处我们使用本地文件
private byte[] loadClassData(String name)throws IOException{
//读取类文件
File file = new File(name);
if(!file.exists()){
return null;
}
FileInputStream input = new FileInputStream(file);
long length = file.length();
byte[] bt = new byte[(int)length];
int rl = input.read(bt);
if(rl != length){
throw new IOException("不能读取所有内容");
}
input.close();
return bt;
}
}
Class loadClass( String name, boolean resolve )方法是ClassLoader 的入口点。
使用指定的二进制名称来加载类。此方法的默认实现将按以下顺序搜索类:
l 调用 findLoadedClass(String) 来检查是否已经加载类。
l 在父类加载器上调用 loadClass 方法。如果父类加载器为 null,则使用虚拟机的内置类加载器。
l 调用 findClass(String) 方法查找类。
l 如果使用上述步骤找到类,并且 resolve 标志为真,则此方法将在得到的 Class 对象上调用 resolveClass(Class) 方法。
鼓励用 ClassLoader 的子类重写 findClass(String),而不是使用此方法。
finalClass<?>defineClass(String name,byte[] b,int off,int len)方法是 ClassLoader 的主要功能部件。该方法接受由编译后的字节的数组并把它转换成 Class对象。原始数组包含如从文件系统或网络装入的数据。
defineClass 管理 JVM 的许多复杂、神秘和倚赖于实现的方面 -- 它把字节码分析成运行时数据结构、校验有效性等等,类似编译器的自动机。而且你没有办法重写这个方法,正如你看到的,他是final类型。
final Class<?> findSystemClass(String name)方法从本地classpath中装入文件。它在本地文件系统中寻找类文件,如果存在,就使用 defineClass 将原始字节转换成 Class 对象,以将该文件转换成类。当运行 Java 应用程序时,这是 JVM的缺省类文件装载机制。
final Class<?> findLoadedClass(String name)方法用来判断类加载器是否已经加载了该类,避免不必要的资源浪费,建议首先调用该方法。
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