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自定义类加载器的实现原理是什么？

  • Post category:Java

自定义类加载器的实现原理

Java中默认的类加载器有三个：Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader和System ClassLoader，它们构成了双亲委派模型，保证了Java中的类加载安全。而自定义类加载器就是在这三个类加载器的基础上，继承ClassLoader类并重写方法，实现自己定义的类加载的过程，可以达到特定的目的。

自定义类加载器的实现原理：当一个类需要被加载时，自定义类加载器会先检查这个类是否已经被系统类加载器或者其他已有的自定义加载器加载过了，如果是，直接返回该Class对象；否则，将该任务委托给其父类加载器进行加载，如果父类加载器无法加载，再由自己进行加载。在加载时，需要重写findClass方法，将自定义的加载流程写入其中。

自定义类加载器的使用攻略

步骤一、定义自定义类加载器

定义自定义类加载器需要继承java.lang.ClassLoader类并重写findClass方法，以下是示例代码：

public class MyClassLoader extends ClassLoader {
    //自定义类加载器需要实现findClass方法
    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        //TODO 自定义类加载逻辑
        return super.findClass(name);
    }
}

步骤二、实现自定义类加载逻辑

实现自定义类加载逻辑需要加载字节码，可以通过读取class文件或者从网络下载，以下是示例代码：

public class MyClassLoader extends ClassLoader {
   private String basePath;
   public MyClassLoader(String basePath){
       this.basePath=basePath;
   }
    //自定义类加载器需要实现findClass方法
    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        byte[] classData = getClassData(name);
        //使用defineClass将字节码文件转为Class对象
        return defineClass(name, classData, 0, classData.length);
    }

    private byte[] getClassData(String name) {
        String path = basePath + File.separatorChar
                + name.replace('.', File.separatorChar) + ".class";
        try (InputStream is = new FileInputStream(path)){
            ByteArrayOutputStream byteStream = new ByteArrayOutputStream();
            int nextValue = is.read();
            while (-1 != nextValue) {
                byteStream.write(nextValue);
                nextValue = is.read();
            }
            return byteStream.toByteArray();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

步骤三、使用自定义类加载器加载类文件

使用自定义类加载器加载类文件需要调用loadClass方法，以下是示例代码：

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String basePath = "D:/class/";
        //使用自定义类加载器
        MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader(basePath);

        //加载Person类
        Class<?> clazz1 = classLoader.loadClass("com.example.Person");
        //使用反射创建Person对象
        Object obj1 = clazz1.newInstance();
        Method m1 = clazz1.getMethod("setName", String.class);
        m1.invoke(obj1, "张三");
        Method m2 = clazz1.getMethod("getName");
        String result = (String) m2.invoke(obj1);
        System.out.println(result);

        //加载User类
        Class<?> clazz2 = classLoader.loadClass("com.example.User");
        //使用反射创建User对象
        Object obj2 = clazz2.newInstance();
        Method m3 = clazz2.getMethod("setAge", int.class);
        m3.invoke(obj2, 18);
        Method m4 = clazz2.getMethod("getAge");
        int age = (int) m4.invoke(obj2);
        System.out.println(age);
    }
}

以上是自定义类加载器的完整使用攻略，其中包含了两条示例说明。

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