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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
//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;}@Overrideprotected 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

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