Class loader

来源：互联网发布：万能变号王软件2017 编辑：程序博客网时间：2024/04/20 02:38

一、JAVA有三个类加载器：

1.bootstrap class loader，负责加载系统类，比如jdk的rt.jar包里的类。
2.extension class loader，负责加载jre/lib/ext目录下的所有类。
3.system class loader，负责加载环境变量classpath指向目录下的所有类。
他们三个依次是“父子关系”，因为bootstrap class loader一般是使用C语言编写的，所以用户无法获取它的对象。
当在classpath环境变量中的一个class文件被加载时，system class loader会将class交给父类extension class loader加载，extension class loader会将class交给bootstrap class loader加载。如果bootstrap class loader加载不了，则返回给extension class loader加载，如果extension class loader加载不了，则返回给system class loader加载。
被其中一个加载器成功加载后，便解析class文件。如果class文件中有使用到其他类对象，则继续调用类加载器加载。
有些情况下不希望被用户看到Class文件的明文，比如为了保护软件的安全、防止破解等。《JAVA核心技术第2卷》也有提到编写自己的类加载器，实现加载被加了密的class文件。
写自己的Ｃｌａｓｓｌｏａｄｅｒ

１。继承Ｃｌａｓｓｌｏａｄｅｒ类

２。实现ｃｌａｓｓｌｏａｄｅｒ　的抽象方法　

　　protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException

３。调用　Class a = yourClassloader.loadClass(ClassName);

下面实现一个自己的类加载器，加载被加密了的class文件：
EasyTest.java用于被自定义类加载器加载。
public class EasyTest {
      public void print(){
            System.out.println("EasyTest,you did it!");
      }
}

Mycipher.java用于加密EasyTest.class。
package cn.itcast.cc.cipher;
import java.io.*;
import java.security.Key;
import javax.crypto.*;
public class MyCipher {
      private Key key = null;
      private String traninfo = null;
      public MyCipher(Key key, String traninfo) {
            this.key = key;
            this.traninfo = traninfo;
      }

      public void cipher(InputStream ins, OutputStream ous) throws IOException {
            // 创建加密输出流
            Cipher cip = null;
            CipherOutputStream cos = null;
            try {

                  cip = Cipher.getInstance(this.traninfo);
                  cip.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, this.key);
                  cos = new CipherOutputStream(ous, cip);
                  // 写出到输入流
                  int len = 0;
                  byte[] buf = new byte[1024];
                  while ((len = ins.read(buf)) != -1) {
                        cos.write(buf, 0, len);
                  }

            } catch (Exception e) {
                  e.printStackTrace();
            } finally {
                  // 释放输入和输出流
                  cos.close();
                  ins.close();
                  ous.close();
            }
      }
}

MyClassLoader.java是自定义类加载器，用于解密被加密后的class文件。

package cn.itcast.cc.classloader;

import java.io.*;
import java.security.Key;
import javax.crypto.*;
public class MyClassLoader extends ClassLoader {
      private Key key = null;
      private String traninfo = null;
      public MyClassLoader(Key key, String traninfo) {
            this.key = key;
            this.traninfo = traninfo;
      }
      @Override
      @SuppressWarnings("unchecked")
      protected Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException {

            // 获取class解密后的字节码
            byte[] classBytes = null;
            try {
                  classBytes = loadClassBytes(name);

            } catch (Exception e) {
                  throw new ClassNotFoundException(name);

            }

            // 使用字节码，实例类对象
            String clname = name.substring(name.lastIndexOf("/") + 1, name
                        .lastIndexOf("."));
            Class cl = defineClass(clname, classBytes, 0, classBytes.length);
            if (cl == null)
                  throw new ClassNotFoundException(name);

            return cl;
      }
      private byte[] loadClassBytes(String name) throws IOException {

           // 读入文件
            FileInputStream ins = null;
            ByteArrayOutputStream baos = null;
            CipherInputStream cis = null;
            byte[] result = null;
            try {
                  ins = new FileInputStream(name);
                  Cipher cip = Cipher.getInstance(this.traninfo);
                  cip.init(Cipher.DECRYPT_MODE, this.key);
                  // 使用密码解密class文件
                  cis = new CipherInputStream(ins, cip);
                  baos = new ByteArrayOutputStream();
                  int len = 0;
                  byte[] buf = new byte[1024];
                  while ((len = cis.read(buf)) != -1) {
                        baos.write(buf, 0, len);
                 }
                  result = baos.toByteArray();
            } catch (Exception e) {
                  e.printStackTrace();
            } finally {
                  // 释放流
                  baos.close();
                  cis.close();
                  ins.close();
            }

            return result;

      }

}

Test.java，用于测试自定义类加载器。

package cn.itcast.cc.testcalss;

import java.io.*;
import java.lang.reflect.Method;
import java.security.Key;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import cn.itcast.cc.cipher.MyCipher;
import cn.itcast.cc.classloader.MyClassLoader;

public class Test {

      public static void main(String[] args) {
            KeyGenerator keyGen;
            try {
                 // 创建密钥
                  keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");
                  keyGen.init(128);
                  Key key = keyGen.generateKey();
                  keyGen = null;
                  MyCipher mc = new MyCipher(key,"AES/ECB/PKCS5Padding");
                  mc.cipher(new FileInputStream(new File("C:/EasyTestbak.class")),
                              new FileOutputStream(new File("C:/EasyTest.class")));

                  MyClassLoader mcl = new MyClassLoader(key,"AES/ECB/PKCS5Padding");

                  Class clazz = mcl.loadClass("C:/EasyTest.class");

                  Method meth = clazz.getMethod("print", null);
                  meth.invoke(clazz.newInstance(), null);

            } catch (Exception e1) {

                  e1.printStackTrace();
            }
      }

}

注意：将EasyTest.java编译后放到C盘：C:/EasyTestbak.class

例子写的不干净，主要是为了演示自定义类加载器！

            学习了tomcat 和 servlet以来便对它们的实现机制比较感兴趣，虽然已经弄懂了他们简单的实现原理。但今日看到《实现自己的类加载器》这篇文章时，让对有了更深入的了解。在tomcat的webapps目录下的所有WEB应用中的class文件和jar文件，都是在Tomcat启动时将全路径记录到URLClassloader中。需要什么类，直接调用URLClassloader.loaderclass()方法即可！

            我原本想自己找到class文件的全路径，然后调用class.forname的方法不也可以吗？但如果有JAR包，我还需要使用JARInputstream读入，然后再搜索吗？这样太麻烦，所以还是使用URLClassloader比较好，它全处理了。

    它的实现原理，请看《实现自己的类加载器》 http://ajava.org/course/java/14990.html。