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Java基础加强之类加载器

　学习概述：本模块深入讲解了Java类加载方面的知识，Java类加载器和类加载机制以及类加载原理
　　学习目标：掌握类加载机制和原理，能够独立开发自己的类加载器。
　　1.类的加载
　　什么是类加载? 类加载是指将类的class文件读入内存，并为之创建一个Java.lang.Class对象，也就是说当程序中使用任何类时，系统都会为之建立一个java.lang.Class对象。
　　类加载器负责加载所有类，系统为所有被载入内存中的类生成一个java.lang.Class实例。一旦一个类被载入JVM中，同一个类不会再被再次载入。
　　思考问题：怎么样才算同一个类？
　　当JVM启动时，会形成三个类加载器组成的原始类加载器层次结构：
　　【BootStrap ClassLoader】根类加载器 这是一个特殊的加载器，他并不是有Java编写，而是JVM自身实现的
　　【Extension Classloader】扩展类加载器
　　【System Classloader】系统类加载器
　　类加载器的父子关系：
　　实验获得类加载器以及了解类加载器的层次结构：
public  class ClassloaderDemo{
public static  void main(String[] args){
System.out.printlb(ClassLoaderDemo.class.getClassLoader().getName());
System.out.println(System.class.getClassloader());
ClassLoader classloader = ClassLoaderDemo.class.getClassLoader());
while(loader!=null){
System.out.println(loader.getClass().getName());
loader=loader.getParent();
}
}
　　注意：程序会抛出异常，因为JVM根类加载器不是Java类。
　　2.类的加载机制，如图所示：
　　<1>全盘负责：所谓全盘负责，就是说当一个类加载器负责加载某个Class的时候，该Class所依赖的和引用的其他Class也将由该类加载器负责载入，除非显式使用另外一个                            类加载器来实现载入。
　　<2>父类委托：意思是先让父类加载器试图加载该Class，只有父类加载器无法加载该类是才尝试从自己的路径中加载该类。
　　<3>缓存机制：缓存机制将会保证所有被加载过的Class都会被缓存，当程序中需要使用某个Class时，类加载器先从缓存中搜索该Class，只有当缓存中不存在该Class对象              时，系统才重新读取该类对应的二进制数据。这就是为什么我们修改Class后，JVM必须重新启动，修改才生效的原因。
　　类加载器的父子关系：用户类加载器—>系统类加载器—>扩展类加载器—>根类加载器
　　类加载机制：
　　<1>当JVM需要加载一个类是，到底指派哪个类加载器去加载呢？
　　首先当前线程的类加载器去加载线程中的第一个类，如果A类中引用了B类，JVM将使用加载A类的加载器来加载B类，最后还可以调用ClassLoader。loadeClass方法指定        某个类加载器去加载某个类。
　　<2>每个类加载器在加载类时，先委托给其上级加载器。
　　注意两点：
　　当所有的祖宗类加载器都没有加载到类，回到发起类加载器，还加载不了，那么程序将抛出ClassNotFoundExcetpion，而不是去找发起类加载器的儿子，因为没有                     getChild ()方法，即使有，那么选择哪一个儿子加载器呢？
　　面试题：能不能自己写一个类叫Java.lang.System?
　　答案：可以写，但是因为JVM委托机制的存在，会先找到JVM根类加载器，我自己写也可以，那么我要抛开委托加载机制，我自己指定一个ClassLoader。


　3.自定义类加载器
　　JVM中除了根类加载器之外的所有类加载器都是classloader的子类实例，我们完全可以通过扩展ClassLoader的子类，并重写ClassLoader所包含的的方法来实现自定义类       加载器，ClassLoader有两个关键的方法：loadClass(),findClass()。
　　不过我们一般推荐重写findClass()方法，而不是loadClass()方法，因为重写findClass()可以避免覆盖默认类加载器的父类委托，缓存机制两种策略。
　　下面是我自己编写的一个类加载器：
package snippet;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
/**
*
* @author Administrator
*自定义类加载器
*/
public class MyClassLoader extends ClassLoader {
// 获取java源文件的二进制码
public byte[] getBytes(String filename){
File file = new File(filename);
InputStream ips=null;
byte[] b = new byte[(int) file.length()];
try {
ips = new FileInputStream(file);
int raw =ips.read(b);
if(raw!=file.length()){
throw new IOException("无法完整读取文件");
}
} catch (FileNotFoundException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
finally{
if(ips!=null){
try {
ips.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
return b;
}
public boolean compile(String javaFile){
System.out.println("正在编译");
Process p=null;
try {
//调用系统javac命令
p=Runtime.getRuntime().exec("javac" + javaFile);
try {
p.waitFor();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
int ret = p.exitValue();
return ret==0;
}
@Override
protected Class<?> findClass(String name) {
Class<?> clazz=null;
String fileStub = name.replace(".", "/");
String javaFileName = fileStub + ".java";
String classFileName = fileStub + ".class";
File javaFile = new File(javaFileName);
File classFile = new File(classFileName);
//如果java源文件存在并且class文件不存在，或者java源文件比class文件修改的时间晚
if(javaFile.exists()&&(!classFile.exists()||javaFile.lastModified()>classFile.lastModified())){
if(!compile(javaFileName)||!classFile.exists()){
try {
throw new ClassNotFoundException("未发现class文件");
} catch (ClassNotFoundException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
//如果class文件已经存在，那么直接生成字节码
if(classFile.exists()){
byte[] b = getBytes(classFileName);
clazz = defineClass(name, b, 0, b.length);
}
//如果为空，标明加载失败
if(clazz==null){
try {
throw new ClassNotFoundException(name);
} catch (ClassNotFoundException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
return clazz;
}
}
　　上面代码重写了findClass方法，通过重写该方法就可以实现自定义的类加载机制。
　　学习总结：1.了解了JVM三种类加载器（根类加载器，系统类加载器，扩展类加载器),明白了三种类加载器的作用和范围
　　2.学习了JVM三种类加载机制（父类委托，缓存，全盘负责）
　　3.学习了如何自定义类加载器，通过继承ClassLoader类，特别要注意两个关键方法：loadClass()和findClass()两种方法的机制和不同。

posted on 2013-12-24 11:50 顺其自然EVO 阅读(178) 评论(0)  编辑  收藏


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