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Java中的ClassLoader详细解释
java中的.java文件经过编译以后,就会生成类文件.class文件。class文件是以二进制字节码存放在硬盘中的。当我们需要使用或加载Java文件到JVM中的时候,会从硬盘中读取字节码的class文件,然后通过类加载器将class文件加载到JVM中。也就是说,所有的Java文件都是通过类加载器加载到JVM中的。当然类加载器也是一个Java文件。那么第一个类加载器又是如何加载到JVM中的呢?在启动JVM的时候,会调运一个本地方法findBootStrapClass方法加载最初始的那个ClassLoader,private native Class findBootstrapClass(String name),这个本地方法使用C++编写的。
1.系统已有3种类加载器
1.1 BooststrapClassLoader(boot) 加载rt.jar下面的类(此加载器采用C++编写,一般开发中是看不到的)
1.2 ExtClassLoader 加载ExtClassLoader下面的类(ext文件夹下面的jar)
1.3 AppClassLoader 加载classpaht下面的类
我们写的类几乎都是通过AppClassLoader这个加载器加载到JVM中的。
2.类加载器的加载机制(双亲委托机制)
每一个类加载器都有一个对应的parentClassLoader。
2.1 系统类加载器的父子关系
自定义类加载器的父亲是AppClassLoader
AppClassLoader的父亲是ExtClassLoader
2.2 类加载器加载的顺序
类加载器是从根向下加载的
也就是boot-》ExiClassLoader -》AppClassLoader
当一个类需要被加载的时候,首先是由AppClassLoader加载器将其传递给其父亲ExtClassLoader,然后ExtClassLoader再将其传递给他的父亲boot。
当boot发现他的加载范围内有对应的class,就加载到JVM中,否则交给儿子ExtClassLoader处理。
ExtClassLoader再在他的加载范围类找有没有对应的class,有就加载到JVM中,没有就交给AppClassLoader处理。
AppClassLoader再在classpath路径下找对应的class,找到就加载,没有就报异常。
原因:这样可以保证JVM中某一个className对应的是同一个class,因为都是从根向下加载的。
避免重复加载,当父亲已经加载了该类的时候,就没有必要子ClassLoader再加载一次。
要是从下向上加载,可能导致某一个className在JVM中对应好几个class。可能我们会定义自己的类加载器和自己的加载范围。
当自己定义的类加载在他们各自的范围都发现需要加载的类,那么他们可能都会加载,导致JVM中一个className对应好几个不同的class
2.3 比如我们自己定义一个类加载器去加载java.lang.String这个类,那么我们是不能达到我们目的的。
因为加载机制是从上到下加载,当传递到上面的boot的时候,已经被加载到JVM中,轮不到我们自定义的类加载器去加载它。
但是,我们肯定是可以自己定义一个类加载器去加载我们指定的类的。
3.如何自定义一个类加载
首先,我们需要继承ClassLoadar
然后,我们不能破坏原来的类加载机制(双亲委托机制),所以我们不能覆盖loadClass方法,我们需要覆盖findclass方法。
最后,在findClass方法中写入我们的类加载器的代码。
查看源码解释:
4.举例
目标:自定义一个类加载器加我们指定路径下,经过我么加密的class。
过程:找到指定路径下的class文件,解密,加载到JVM中。
4.1先定义一个需要被加密编译的类,同时使用它进行测试
4.2加密原来的class文件
1.系统已有3种类加载器
1.1 BooststrapClassLoader(boot) 加载rt.jar下面的类(此加载器采用C++编写,一般开发中是看不到的)
1.2 ExtClassLoader 加载ExtClassLoader下面的类(ext文件夹下面的jar)
1.3 AppClassLoader 加载classpaht下面的类
我们写的类几乎都是通过AppClassLoader这个加载器加载到JVM中的。
2.类加载器的加载机制(双亲委托机制)
每一个类加载器都有一个对应的parentClassLoader。
2.1 系统类加载器的父子关系
自定义类加载器的父亲是AppClassLoader
AppClassLoader的父亲是ExtClassLoader
ExtClassLoader的父亲是BooststrapClassLoader
public class TestClassLoader { public static void main(String[] args) { // 当前对象的类加载器 ClassLoader loader = new TestClassLoader().getClass().getClassLoader(); // 从当前对象的类加载器想上找他的各个祖先 while (loader != null) { System.out.println(loader.getClass().getName()); loader = loader.getParent(); } // 知道找到最后的祖先是null System.out.println(loader); } } 输出: sun.misc.Launcher$AppClassLoader sun.misc.Launcher$ExtClassLoader null
2.2 类加载器加载的顺序
类加载器是从根向下加载的
也就是boot-》ExiClassLoader -》AppClassLoader
当一个类需要被加载的时候,首先是由AppClassLoader加载器将其传递给其父亲ExtClassLoader,然后ExtClassLoader再将其传递给他的父亲boot。
当boot发现他的加载范围内有对应的class,就加载到JVM中,否则交给儿子ExtClassLoader处理。
ExtClassLoader再在他的加载范围类找有没有对应的class,有就加载到JVM中,没有就交给AppClassLoader处理。
AppClassLoader再在classpath路径下找对应的class,找到就加载,没有就报异常。
原因:这样可以保证JVM中某一个className对应的是同一个class,因为都是从根向下加载的。
避免重复加载,当父亲已经加载了该类的时候,就没有必要子ClassLoader再加载一次。
要是从下向上加载,可能导致某一个className在JVM中对应好几个class。可能我们会定义自己的类加载器和自己的加载范围。
当自己定义的类加载在他们各自的范围都发现需要加载的类,那么他们可能都会加载,导致JVM中一个className对应好几个不同的class
2.3 比如我们自己定义一个类加载器去加载java.lang.String这个类,那么我们是不能达到我们目的的。
因为加载机制是从上到下加载,当传递到上面的boot的时候,已经被加载到JVM中,轮不到我们自定义的类加载器去加载它。
但是,我们肯定是可以自己定义一个类加载器去加载我们指定的类的。
3.如何自定义一个类加载
首先,我们需要继承ClassLoadar
然后,我们不能破坏原来的类加载机制(双亲委托机制),所以我们不能覆盖loadClass方法,我们需要覆盖findclass方法。
最后,在findClass方法中写入我们的类加载器的代码。
查看源码解释:
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException { synchronized (getClassLoadingLock(name)) { // 首先检查name对应的Class是否已经被加载 Class c = findLoadedClass(name); //如果没有被加载 if (c == null) { long t0 = System.nanoTime(); //尝试让parentClassLoader去加载 try { if (parent != null) { //当parent不为null的时候,让parent去loadClass c = parent.loadClass(name, false); } else { //当parent为null的时候,就调运本地方法 c = findBootstrapClassOrNull(name); } } catch (ClassNotFoundException e) { } //当parentClassLoader没有加载的时候 if (c == null) { long t1 = System.nanoTime(); //调运findClass方法去加载 c = findClass(name); } } if (resolve) { resolveClass(c); } return c; } }
4.举例
目标:自定义一个类加载器加我们指定路径下,经过我么加密的class。
过程:找到指定路径下的class文件,解密,加载到JVM中。
4.1先定义一个需要被加密编译的类,同时使用它进行测试
public class MyClass extends Date { @Override public String toString() { return "hello world"; } }
4.2加密原来的class文件
public static void main(String[] args) throws Exception { String inputSrc = http://www.mamicode.com/args[0];//原来的class文件的路径和文件名>
4.3编写我们自己的类加载器public class MyClassLoader extends ClassLoader { //要加载的类的路径 private String classSrc; public MyClassLoader() { } public MyClassLoader(String classSrc) { this.classSrc = http://www.mamicode.com/classSrc;>
4.4使用我们自己的类加载加载我们加密的类到JVM中//首先使用自己的类加载器去加载我们加密的class文件 //注意,这个地方的加载类的路径下的class应该是我们加密以后文件的位置 Class clazz = new MyClassLoader("E:/AllWorkspace/workspace1/classLoaderTest/bin/com/gusi/test").loadClass("MyClass"); //通过反射,测试我们的classLoader Date date = (Date) clazz.newInstance(); System.out.println(date.toString());Java中的ClassLoader详细解释
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