深入了解 Java Resource && Spring Resource

在Java中，为了从相对路径读取文件，经常会使用的方法便是:

xxx.class.getResource();

xxx.class.getClassLoader().getResource();

在Spring中，我们还可以通过Spring提供的Resource进行一些操作：

ClassPathResource

FileSystemResource

ServletContextResource

Resource template = ctx.getResource("some/resource/path/myTemplate.txt");

这里简单总结下他们的区别：

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ClassLoader##getResource()

这个方法是今天的主角。

我们都知道ClassLoader的作用是用来加载.class文件的，并且ClassLoader是遵循Java类加载中的双亲委派机制的。

那么，ClassLoader是如何找到这个.class文件的呢？答案是URLClassPath

Java中自带了3个ClassLoader分别是BootStrap ClassLoader，EtxClassLoader,AppClassLoader,

这3个ClassLoader都继承自URLClassLoader,而URLClassLoader中包含一个URLClassPath用来记录每个ClassLoader对应的加载.class文件的路径，当需要加载资源的时候，只管从URLClassPath对应的路径查找即可。

下面是测试代码：

System.out.println("BootStrap ClassLoader ");
Stream.of(System.getProperty("sun.boot.class.path").split(";")).forEach(System.out::println);

System.out.println("ExtClassLoader:");
Stream.of(System.getProperty("java.ext.dirs").split(";")).forEach(System.out::println)；

System.out.println("AppClassLoader:");
Stream.of(System.getProperty("java.class.path").split(";")).forEach(System.out::println);

输出如下：

BootStrap ClassLoader 

H:\java\jdk1.8\jre\lib\resources.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\rt.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\sunrsasign.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\jsse.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\jce.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\charsets.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\jfr.jar
H:\java\jdk1.8\jre\classes

ExtClassLoader:

H:\java\jdk1.8\jre\lib\ext
C:\Windows\Sun\Java\lib\ext

AppClassLoader:

H:\java\jdk1.8\jre\lib\charsets.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\deploy.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\ext\cldrdata.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\ext\dnsns.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\ext\jaccess.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\ext\jfxrt.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\ext\localedata.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\ext\nashorn.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\ext\sunec.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\ext\sunmscapi.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\ext\zipfs.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\javaws.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\jce.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\jfr.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\jfxswt.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\jsse.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\management-agent.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\plugin.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\resources.jar
H:\java\jdk1.8\jre\lib\rt.jar
F:\spring-test\target\classes

AppClassLoader负责常用的JDK jar以及项目所依赖的jar包

上述参数可以通过 sun.misc.Launcher.class获得

通过输出的参数，我们可以清晰的看出来各个ClassLoader负责的区域

说了这么多，这个和ClassLoader#getResource()有什么关系呢？

关系很大，前面刚刚提问过，ClassLoader是如何读取.class文件的呢？

答案是URLClassPath#getResource()方法：每个UrlClassLoader都是通过URLClassPath来存储对应的加载区域，当需要查找.class文件的时候，就通过URLClassPath#getResource()查找即可。

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下面再来看看ClassLoader#getResource()

//双亲委派查找
public URL getResource(String name) {
        URL url;
        if (parent != null) {
            url = parent.getResource(name);
        } else {
            url = getBootstrapResource(name);
        }
        if (url == null) {
            url = findResource(name);
        }
        return url;
}

//由于BootStrap ClassLoader是C++写的，Java拿不到其引用。
//因此这里单独写了一个方法获取BootStrapResource()
private static URL getBootstrapResource(String name) {
    URLClassPath ucp = getBootstrapClassPath();
    Resource res = ucp.getResource(name);
    return res != null ? res.getURL() : null;
}

URLClassLoader#findResource()

 public URL findResource(final String name) {

        URL url = AccessController.doPrivileged(
            new PrivilegedAction<URL>() {
                public URL run() {
                    return ucp.findResource(name, true);
                }
            }, acc);

        return url != null ? ucp.checkURL(url) : null;
    }

我们只用注意这一句ucp.findResource(name, true);，这边是查找.class文件的方法，因此我们可以总结出通过ClassLoader#getResource()的流程：

• 首先，AppClassLoader委派给ExtClassLoader查找是否存在对应的资源
• ExtClassLoader委派给BootStrap ClassLoader查找是有存在对应的资源
• BootStrap ClassLoader通过URLClasspath查找自己加载的区域，查找到了即返回
• BootStrap ClassLoader未查找到对应资源，ExtClassLoader通过URLClasspath查找自己加载的区域，查找到了即返回
• ExtClassLoader未查找到对应资源，AppClassLoader通过URLClasspath查找自己加载的区域，查找到了即返回
• AppClassLoader未查找到，抛出异常。

这个过程，就和双亲委派模型加载.class文件的过程一样。

在这里我们就可以发现，通过ClassLoader#getResource()可以获取JDK资源，所依赖的JAR包资源等

因此，我们甚至可以这样写：

//读取`java.lang.String.class`的字节码
InputStream inputStream =Test.class.getClassLoader().getResourceAsStream("java/lang/String.class");
try(BufferedInputStream bufferedInputStream=new BufferedInputStream(inputStream)){
    byte[] bytes=new byte[1024];
    while (bufferedInputStream.read(bytes)>0){
        System.out.println(new String(bytes, StandardCharsets.UTF_8));
    }
}

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明白了ClassLoader#getResource(),其实本篇文章就差不多了，因为后面要将的几个方法，底层都是ClassLoader#getResource()

class##getResource()

class##getResource()底层就是ClassLoader#getResource()

    public java.net.URL getResource(String name) {
        name = resolveName(name);
        ClassLoader cl = getClassLoader0();
        if (cl==null) {
            // A system class.
            return ClassLoader.getSystemResource(name);
        }
        return cl.getResource(name);
    }

不过有个小区别就在于class#getResource()多了一个resolveName()方法：

    private String resolveName(String name) {
        if (name == null) {
            return name;
        }
        if (!name.startsWith("/")) {
            Class<?> c = this;
            while (c.isArray()) {
                c = c.getComponentType();
            }
            String baseName = c.getName();
            int index = baseName.lastIndexOf('.');
            if (index != -1) {
                name = baseName.substring(0, index).replace('.', '/')
                    +"/"+name;
            }
        } else {
            name = name.substring(1);
        }
        return name;
    }

这个resolveName()大致就是判断路径是相对路径还是绝对路径，如果是相对路径，则资源名会被加上当前项目的根路径：

Test.class.getResource("spring-config.xml");

resolve之后变成

com/dengchengchao/test/spring-config.xml

这样的资源就只能在当前项目中找到。

Test.class.getResource("test.txt");    //相对路径

Test.class.getResource("/");           //根路径

注意：ClassLoader#getResource()不能以/开头

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Spring # ClassPathResource()

在Spring中，对Resource进行了扩展，使得Resource能够适应更多的应用场景，

不过ClssPathResource()底层依然是ClassLoader##getResource()，因此ClassLoader##getResource()d的特性，ClassPathResource也支持。

    protected URL resolveURL() {
        if (this.clazz != null) {
            return this.clazz.getResource(this.path);
        } else {
            return this.classLoader != null ? this.classLoader.getResource(this.path) : ClassLoader.getSystemResource(this.path);
        }
    }

ClassPathResource用于读取classes目录文件

一般来说，对于SpringBoot项目，打包后的项目结构如下：

|-- xxx.jar

|--- BOOT-INF

|--------|--classes

|--------|----|--com

|--------|----|-- application.properties

|--------|----|--logback.xml

| -------|-- lib

|--- META-INF

|--- org

可以看到，ClassPathResource()的起始路径便是classes，平时我们读取的application.properties便是使用ClasspathResource()获取的

在平时使用的过程中，有三点需要注意：

1. classpath 和 classpath* 区别：

   classpath：只会返回第一个查找到的文件
   
   classpath*：会返回所有查找到的文件

2. 在Spring中，需要直接表示使用ClassPathResource()来查找的话，可以直接添加classpath:头

3. 使用classpath以/和不以/开头没有区别

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Spring # ServletContextResource

ServletContextResource是针对Servlet来做的，我们知道，Servlet规定webapp目录如下：

而ServletContextResource的路径则是xxx目录下为起点。也就是可以通过ServletContextResource获取到form.html等资源。

同时对比上面的ClassPathResource我们可以发现：

"classpath:com"

等价于：

ServletContextResource("WEB-INF/classes/com")

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Spring # FileSystemResource

FileSystemResource没什么好说的，就是系统目录资源，比如

ApplicationContext ctx =
    new FileSystemXmlApplicationContext("D://test.xml");

它的标记头为file:

例如：

ApplicationContext ctx =
    new FileSystemXmlApplicationContext("flie:D://test.xml");

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