类加载器的详细描述

我们可以编写自己的用于特殊目的的类加载器，这使得我们可以在向虚拟机传递字节码之前执行定制的检查。

如何自定义类加载器

如果想要编写自己的类加载器，只需要两步：

• 继承ClassLoader类
• 覆盖findClass(String className)方法

ClassLoader超类的loadClass方法用于将类的加载操作委托给其父类加载器去进行，只有当该类尚未加载并且父类加载器也无法加载该类时，才调用findClass方法。
如果要实现该方法，必须做到以下几点：

1.为来自本地文件系统或者其他来源的类加载其字节码。
2.调用ClassLoader超类的defineClass方法，向虚拟机提供字节码。

下面是自定义类加载器的一种实现方式：

public class CustomClassLoader extends ClassLoader {
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
      try {
          String cname = "/Users/wuzhenyu/Desktop/spring-boot/src/main/java/" + name.replace('.', '/') + ".class";
          byte[] classBytes = Files.readAllBytes(Paths.get(cname));
          Class<?> cl = defineClass(name, classBytes, 0, classBytes.length);
          if (cl == null) {
              throw new ClassNotFoundException(name);
          }
          return cl;
      } catch (IOException e) {
          System.out.print(e);
          throw new ClassNotFoundException(name);
      }
    }
}

我在该类的目录下准备了一个编译好的类文件SayHello.class（后缀改为了text），SayHello.class对应的Java代码如下：

public class SayHello {
   public static void main(String[] args) {
       System.out.print("Hello World");
   }
}

下面是测试类的代码：

测试前请删除SayHello.java文件

public class ClassLoaderTest {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            ClassLoader loader = new CustomClassLoader();
            //调用loadClass加载sample.loader.SayHello类
            //无法加载到该类，因此会调用findClass方法
            Class<?> c = loader.loadClass("sample.loader.SayHello");
            Method m = c.getMethod("main", String[].class);
            m.invoke(null, (Object) new String[]{});
        } catch (Throwable e) {
            System.out.println(e);
        }
    }
}

运行结果如下：

Hello World

这是一个简单的实现自己类加载器的例子。在更复杂的案例中，使用的往往是加密过的类文件，加载该类字节码时，还需要解密。不然它们就不能由标准虚拟机来执行，也不能轻易被反汇编。

类加载器相关的API

1. java.lang.Class

• ClassLoader getClassLoader(): 获取加载该类的类加载器

2.java.lang.ClassLoader

• ClassLoader getParent()：返回父类加载器，如果父类加载器是引导类加载器，则返回null。

• static ClassLoader getSystemClassLoader()：获取系统类加载器，即用于加载第一个应用类的类加载器。

• protected Class findClass(String name)：类加载器应该覆盖该方法，以查找类的字节码，并通过调用defineClass方法将字节码传给虚拟机。在类的名字中，使用.作为包名分隔符，并且不使用.class后缀。

• Class definedClass(String name, byte[] byteCodeData, int offset, int length)：将一个新的类添加到虚拟机，其字节码在给定的数据范围中。

3.java.net.URLClassLoader

• URLClassLoader(URL[] urls)
• URLClassLoader(URL[] urls, ClassLoader parent) ：构建一个类加载器，它可以从给定的URL处加载类。如果URL以 / 结尾，那么它表示的一个目录，否则，它表示的是一个JAR文件。

4.java.lang.Thread

• ClassLoader getContextClassLoader()：获取类加载器，该线程的创建者将其指定为执行该线程时最适合使用的类加载器。

• void setContextClassLoader(ClassLoader loader)：为该线程中的代码设置一个类加载器，以获取要加载的类。如果在启动一个线程时没有显式地设置上下文类加载器，则使用父线程的上下文类加载器。

参考文献《Java 核心技术 卷二》