Java类载入器(二)——自己定义类载入器
用户定制自己的ClassLoader能够实现以下的一些应用:
- 自己定义路径下查找自己定义的class类文件,或许我们须要的class文件并不总是在已经设置好的Classpath以下,那么我们必须想办法来找到这个类,在这样的清理下我们须要自己实现一个ClassLoader。
- 确保安全性:Java字节码非常easy被反编译,对我们自己的要载入的类做特殊处理,如保证通过网络传输的类的安全性。能够将类经过加密后再传输,在加密到JVM之前须要对类的字节码在解密。这个过程就能够在自己定义的ClassLoader中实现。
- 实现类的热部署:能够定义类的实现机制。假设我们能够检查已经载入的class文件是否被改动,假设改动了。能够又一次载入这个类。
findClass()的功能是找到class文件并把字节码载入到内存中。自己定义的ClassLoader一般覆盖改方法。以便使用不同的载入路径,然后调用defineClass()解析字节码。
defineClass()方法用来将byte字节流解析成JVM能够识别的Class对象。
有了这种方法意味着我们不仅仅能够通过class文件实例化对象。还能够通过其它方式实例化对象,如我们通过网络接收到一个类的字节码,拿这个字节码流直接创建类的Class对象形式实例化对象。
自己定义的载入器能够覆盖方法loadClass()以便定义不同的载入机制。
假设自己定义的载入器仅覆盖了findClass(),而未覆盖loadClass(即载入规则一样,但载入路径不同);则调用getClass().getClassLoader()返回的仍然是AppClassLoader!由于真正的load类,还是AppClassLoader.
载入自己定义路径下的class文件
以下演示一个方法载入指定路径下(”D:/workspace_jee/JavaTest/src/”)的类文件。
package classloader;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
public class PathClassLoader extends ClassLoader
{
private String classPath;
public PathClassLoader(String classPath)
{
this.classPath = classPath;
}
@Override
protected Class<?
> findClass(String name) throws ClassNotFoundException
{
byte[] classData = getData(name);
if (classData == null)
{
throw new ClassNotFoundException();
}
else
{
return defineClass(name, classData, 0, classData.length);
}
}
private byte[] getData(String className)
{
String path = classPath + File.separatorChar+className.replace('.', File.separatorChar)+".class";
try
{
InputStream is = new FileInputStream(path);
ByteArrayOutputStream stream = new ByteArrayOutputStream();
byte[] buffer = new byte[2048];
int num = 0;
while((num = is.read(buffer))!=-1)
{
stream.write(buffer,0,num);
}
return stream.toByteArray();
}
catch(IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
return null;
}
public static void main(String args[]) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException
{
ClassLoader pcl = new PathClassLoader("D:/workspace_jee/JavaTest/src/");
Class c = pcl.loadClass("classloader.SingleClass");
System.out.println(c.newInstance());
}
}
输出结果:classloader.SingleClass@22a7fdef
载入自己定义格式的class文件
假设我们从网路上下载一个class文件的字节码,可是为了安全性在传输之前对这个字节码进行了简单的加密处理,然后再通过网络传输。
当client接收到这个类的字节码后须要经过解密才干还原成原始的类格式。然后再通过ClassLoader的defineClass()方法创建这个类的实例,最后完毕类的载入工作。
比方上面的代码中,在获取到字节码(byte[] classData = getData(name);)之后再通过一个相似以下的代码:
private byte[] deCode(byte[] src){
byte[] decode = null;
//do something niubility! 精密解码过程
return decode;
}
将字节码解码成所须要的字节码就可以。
实现类的热部署
JVM默认不能热部署类,由于载入类时会去调用findLoadedClass(),假设类已被载入,就不会再次载入。
JVM推断类是否被载入有两个条件:完整类名是否一样,ClasssLoader是否是同一个
所以要实现热部署的话,仅仅须要使用ClassLoader的不同实例来载入。
假设用同一个ClassLoader实例来载入同一个类,则会抛出LinkageError.
Jsp就是一个热部署的样例。
例如以下所看到的:
package classloader;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
public class ClassReloader extends ClassLoader
{
private String classPath;
String classname = "classloader.SingleClass";
public ClassReloader(String classpath)
{
this.classPath = classpath;
}
protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException{
byte [] classData = getData(name);
if(classData == null)
{
throw new ClassNotFoundException();
}
else
{
return defineClass(classname,classData,0,classData.length);
}
}
private byte[] getData(String className)
{
String path = classPath+className;
try
{
InputStream is = new FileInputStream(path);
ByteArrayOutputStream stream = new ByteArrayOutputStream();
byte[] buffer = new byte[2048];
int num = 0;
while((num = is.read(buffer))!=-1)
{
stream.write(buffer,0,num);
}
return stream.toByteArray();
}
catch(IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
return null;
}
public static void main(String[] args)
{
try
{
String path = "D:/workspace_jee/JavaTest/src/classloader/";
ClassReloader reloader = new ClassReloader(path);
Class r = reloader.findClass("SingleClass.class");
System.out.println(r.newInstance());
// ClassReloader reloader2 = new ClassReloader(path);
Class r2 = reloader.findClass("SingleClass.class");
System.out.println(r2.newInstance());
}
catch (ClassNotFoundException | InstantiationException | IllegalAccessException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
这段代码的执行结果为:
java.lang.LinkageError: loader (instance of classloader/ClassReloader): attempted duplicate class definition for name: "classloader/SingleClass"
at java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)
at java.lang.ClassLoader.defineClass(Unknown Source)
at java.lang.ClassLoader.defineClass(Unknown Source)
at classloader.ClassReloader.findClass(ClassReloader.java:26)
at classloader.ClassReloader.main(ClassReloader.java:62)
比較两个类是否“相等”,仅仅有在这两个类是由同一个类载入器载入的前提下才有意义。否则。即使这两个类来源于同一个Class文件,被同一个虚拟机载入,仅仅要载入他们的类载入器不同,那这两个类就必然不相等。
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