Java之——类加载器探究

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Java内置类加载器

java内置了三层次结构的类加载器
1：启动类加载器也叫引导类加载器 （Bootstrap）     加载JAVA_HOME/lib 下的类 比如rt.jar
2：扩展类加载器（ExtClassLoader）      加载JAVA_HOME/lib/ext 下的类
3：应用程序类加载器（AppClassLoader）     加载应用程序CLASSPATH下的class文件
一个加载器在加载一个类的时候，都要先使用它的父类加载器去加载这个类，如果它的父类加载器可以加载这个类，
那么就用父类加载器加载这个类，否则自己加载这个类。
下面看一段程序：

package com.lyz.classloader.test;/** * Java类加载器 * @author liuyazhuang * */public class Test {public static void main(String[] args) {//应用类加载器   Test在classpath下 所以AppClassLoader会加载这个类System.out.println(Test.class.getClassLoader().getClass().getName());//启动类加载器System类是rt.jar 包下的类 是启动类加载器加载的，但是启动类加载器对程序不可见，得到的是nullSystem.out.println(System.class.getClassLoader());//三层类加载器结构ClassLoader loader = Test.class.getClassLoader();while (null != loader) {System.out.println(loader.getClass().getName());loader = loader.getParent();}System.out.println(loader);}}

输出结果如下：

sun.misc.Launcher$AppClassLoadernullsun.misc.Launcher$AppClassLoadersun.misc.Launcher$ExtClassLoadernull

自定义类加载器

自定义的类加载器 继承ClassLoader，推荐只重写findClass方法，这样就维持了加载器的父类委派机制。它的父类加载器默认为AppClassLoader。

package com.lyz.classloader.test;import java.io.ByteArrayOutputStream;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;/** * 自定义类加载器 * @author liuyazhuang * */public class MyClassLoader extends ClassLoader {// 类存放的路径private String classpath;public MyClassLoader(String classpath){this.classpath = classpath;}/** * 重写findClass方法 */@Overridepublic Class<?> findClass(String name) {byte[] data = loadClassData(name);return this.defineClass(name, data, 0, data.length);}public byte[] loadClassData(String name) {System.out.println("加载"+name); //注意这里的输出try {name = name.replace(".", "//");FileInputStream is = new FileInputStream(new File(classpath + name + ".class"));ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();int b = 0;while ((b = is.read()) != -1) {baos.write(b);}is.close();return baos.toByteArray();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return null;}}

验证一下父类委派机制.

//验证一下父类委派机制.@Testpublic void testParentLoader() throws ClassNotFoundException{//com.load.Test 此类在classpath下MyClassLoader loader = new MyClassLoader("D:\\Workspaces\\MySelf\\Test\\bin\\");Class<?> loadClass = loader.loadClass("com.lyz.classloader.test.MyClassLoaderTest");System.out.println(loadClass.getClassLoader());MyClassLoader loader1 = new MyClassLoader("D:\\Workspaces\\MySelf\\Test\\bin\\");Class<?> loadClass1 = loader1.loadClass("com.lyz.classloader.test.MyClassLoaderTest");System.out.println(loadClass1.getClassLoader());}

运行结果如下：

sun.misc.Launcher$[e-mail]$AppClassLoader@2a139a55

从这里的输出我们看到，两次类加载都没有调用MyClassLoader的findClass方法。在加载的过程中，先要调用父类AppClassLoader来加载此类，因为com.load.Test在classpath下所以父类加载器可以加载这个类，然后直接就把这个类加载了，并没有调用子类的加载方法。还可以看出两次加载得到的class对象是一致的。其实第二次其实并没有加载，在类加载的时候首先会查看这个类是否加载过，如果已经加载了就不再加载，直接返回之前的class对象。
加载classpath之外的类，在d盘下新建一个类，如下：

package com.lyz.classloader.test;/** * 测试在classpth以外的类 * @author liuyazhuang * */public class ClassOutOfClasspath {static{System.out.println("测试在classpath以外的类");}public void say(){System.out.println("我是在classpath以外的类");}}

加载这个类：

@Testpublic void testDiffLoader() throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {MyClassLoader myLoader = new MyClassLoader("D:/");Class<?> clazz = myLoader.loadClass("com.lyz.classloader.test.ClassOutOfClasspath");Class<?> clazz1 = myLoader.loadClass("com.lyz.classloader.test.ClassOutOfClasspath");System.out.println(clazz == clazz1);System.out.println(clazz.getClassLoader());System.out.println(clazz1.getClassLoader());System.out.println("================");MyClassLoader myLoader1 = new MyClassLoader("D:/");Class<?> clazz2 = myLoader1.loadClass("com.lyz.classloader.test.ClassOutOfClasspath");System.out.println(clazz2 == clazz1 );System.out.println(clazz2.getClassLoader());System.out.println("================");Object newInstance = clazz.newInstance();Method declaredMethod = clazz.getDeclaredMethod("say", new Class[]{});declaredMethod.invoke(newInstance, new Object[]{});}

输出结果如下：

加载com.lyz.classloader.te[e-mail]@5010be6================加载com.lyz.classloader.test.ClassOutOfClasspathfalsecom.lyz.classloader.test.MyClassLoader@7daf6ecc================测试在classpath以外的类我是在classpath以外的类

从输出我们看到，这次的加载不是父类加载器加载的，因为这个类并不在AppClassLoader的加载范围之内。我们使用myLoader加载了两次ClassOutOfClasspath类，从输出结果我们看到这两次加载的结果是一致的。因为我们使用了同一个类加载器myLoader,然后我们用myLoader1重新加载一次ClassOutOfClasspath类，这次输出和前两次输出的结果是不一样的。也就是说这次加载和前两次加载得到的class对象是不一样的。
tomcat也自定义了类加载器。每个部署的tomcat下的项目都使用不同的类加载器来加载，所以项目与项目之间的类是不可公用的。这也是自定义类加载器的用处之一。其实tomcat中的类加载器分为
1：catalina加载器
2：公共类加载器
3：分享类加载器
对tomcat类加载器有兴趣的同学，可以深入看一下tomcat源码。