JAVA提高第七篇 类加载器解析

今天我们学习类加载器，关于类加载器其实和JVM有很大关系，在这里这篇文章只是简单的介绍下类加载器，后面学习到JVM的时候还会详细讲到类加载器，本文分为下面几个小节讲解：

一、认识类加载器

1.什么是类加载器？

所谓的类加载器可以从其作用来理解，其功能就是将classpath目录下.class文件,加载到内存中来进行一些处理,处理完的结果就是一些字节码.那是谁把这些class类加载到内存中来的呢?就是类加载器。

2.JVM中默认的类加载器有哪些？

java虚拟机中可以安装多个类加载器,系统默认三个主要的类加载器,每个类加载器负责加载不同位置的类:BootStrap,ExtClassLoader,AppClassLoader

注意的是：

1.类加载器本身也是一个java类,因为类加载器本身也是一个java类,那么这个特殊的java类【类加载器】是有谁加载进来的呢?这显然要有第一个类加载器，这第一个类加载器不是一个java类，它是BootStrap。

2.BootStrap不是一个java类，不需要类加载器java加载，他是嵌套在java虚拟机内核里面的。java 虚拟机内核已启动的时候，他就已经在那里面了，他是用c++语言写的一段二进制代码。他可以去加载别的类，其中别的类就包含了类加载器【如上面提到的Ext  和 app】。

案例：

下面我们写个例子来获取ClassLoaderTest这个类的类加载器的名字，代码如下：

package study.javaenhance;

import java.util.ArrayList;

public class ClassLoaderTest
{
  public static void main(String[] args) throws Exception 
  {
    //获取类加载器,那么这个获取的是一个实例对象,我们知道类加载器也有很多种,那么因此也有其对应的类存在,因此可以获取到对应的字节码
    System.out.println(ClassLoaderTest.class.getClassLoader());
    //获取类加载的字节码,然后获取到类加载字节码的名字
    System.out.println(ClassLoaderTest.class.getClassLoader().getClass().getName());
    //下面我们看下获取非我们定义的类,比如System ArrayList 等常用类
    System.out.println(System.class.getClassLoader()); 
    System.out.println(ArrayList.class.getClassLoader()); 
    
    
  }

}

结果如下：

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@1c78e57
sun.misc.Launcher$AppClassLoader
null
null

结果分析：

ClassLoaderTest的类加载器的名称是AppClassLoader。也就是这个类是由AppClassLoader这个类加载器加载的。
System/ArrayList的类加载器是null。这说明这个类加载器是由BootStrap加载的。因为我们上面说了BootStrap不是java类，不需要类加载器加载。所以他的类加载器是null。
==================================
我们说了java给我们提供了三种类加载器：BootStrap，ExtClassLoader，AppClassLoader。这三种类加载器是有父子关系组成了一个树形结构。BootStrap是根节点，BootStrap下面挂着ExtClassLoader，ExtClassLoader下面挂着AppClassLoader.

代码演示如下：

package study.javaenhance;

import java.util.ArrayList;

public class ClassLoaderTest
{
  public static void main(String[] args) throws Exception 
  {
    //获取类加载器,那么这个获取的是一个实例对象,我们知道类加载器也有很多种,那么因此也有其对应的类存在,因此可以获取到对应的字节码
    System.out.println(ClassLoaderTest.class.getClassLoader());
    //获取类加载的字节码,然后获取到类加载字节码的名字
    System.out.println(ClassLoaderTest.class.getClassLoader().getClass().getName());
    //下面我们看下获取非我们定义的类,比如System ArrayList 等常用类
    System.out.println(System.class.getClassLoader()); 
    System.out.println(ArrayList.class.getClassLoader()); 
    
    
    //演示java 提供的类加载器关系
    ClassLoader classloader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
    while(classloader != null)
    {
      System.out.print(classloader.getClass().getName()+"-->");
      classloader = classloader.getParent();
    }
    System.out.println(classloader); 
    
  }

}

输出结果为：

sun.misc.Launcher$AppClassLoader-->sun.misc.Launcher$ExtClassLoader-->null

通过这段程序可以看出来，ClassLoaderTest由AppClassLoader加载，AppClassLoader的父类节点是ExtClassLoader，ExtClassLoader的父节点是BootStrap。

每一个类加载器都有自己的管辖范围。 BootStrap根节点，只负责加载rt.jar里的类，刚刚那个System就是属于rt.jar包里面的，ExtClassLoader负责加载JRE/lib/ext private static void encodeAndDecode(InputStream is,OutputStream os) throws Exception{ int bytes = -1; while((bytes = is.read())!= -1){ bytes = bytes ^ 0xff;//和0xff进行异或处理 os.write(bytes); } } }

这个类中定义了一个加密和解密的算法，很简单的，就是将字节和oxff异或一下即可，而且这个算法是加密和解密的都可以用！

当然我们还要先做一个操作就是，将ClassLoaderAttachment.class加密后的文件存起来，也就是在main方法中执行的，这里我是在项目中新建一个

同时采用的是参数的形式来进行赋值的，所以在运行的MyClassLoader的时候要进行输入参数的配置：右击MyClassLoader->run as -> run configurations

第一个参数是ClassLoaderAttachment.class文件的源路径，第二个参数是加密后存放的目录，运行MyClassLoader之后，刷新class_temp文件夹，出现了ClassLoaderAttachment.class，这个是加密后的class文件。

下面来看一下测试类： 

package study.javaenhance;

import java.util.ArrayList;

public class ClassLoaderTest
{
  public static void main(String[] args) throws Exception 
  {
    //获取类加载器,那么这个获取的是一个实例对象,我们知道类加载器也有很多种,那么因此也有其对应的类存在,因此可以获取到对应的字节码
    System.out.println(ClassLoaderTest.class.getClassLoader());
    //获取类加载的字节码,然后获取到类加载字节码的名字
    System.out.println(ClassLoaderTest.class.getClassLoader().getClass().getName());
    //下面我们看下获取非我们定义的类,比如System ArrayList 等常用类
    System.out.println(System.class.getClassLoader()); 
    System.out.println(ArrayList.class.getClassLoader()); 
    
    
    //演示java 提供的类加载器关系
    ClassLoader classloader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
    while(classloader != null)
    {
      System.out.print(classloader.getClass().getName()+"-->");
      classloader = classloader.getParent();
    }
    System.out.println(classloader); 
    
    
    
    try { 
      //Class classDate = new MyClassLoader("class_temp").loadClass("ClassLoaderAttachment"); 
      Class classDate = new MyClassLoader("class_temp").loadClass("study.javaenhance.ClassLoaderAttachment"); 
      Object object = classDate.newInstance(); 
      //输出ClassLoaderAttachment类的加载器名称 
      System.out.println("ClassLoader:"+object.getClass().getClassLoader().getClass().getName()); 
      System.out.println(object); 
    } catch (Exception e1) { 
      e1.printStackTrace(); 
    }
  }

}

结果如下：

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@6b97fd
sun.misc.Launcher$AppClassLoader
null
null
sun.misc.Launcher$AppClassLoader-->sun.misc.Launcher$ExtClassLoader-->null
ClassLoader:sun.misc.Launcher$AppClassLoader
Hello ClassLoader!

这个时候我们会发现调用的APP 的类加载器然后输出了结果，这个是正常的，因为这个时候会采用双亲委派机制。

那么这个时候，我们将自己生成的ClassLoaderAttachemet class文件，覆盖掉编译的时候生成的class 文件看下结果如何，如果正常应该会报错，因为这个时候走双亲委派机制在对应的classpath 是可以找到这个class 文件，因此APP类加载器会处理，但是因为我们的class 是加密的因此会报错，运行结果如：

那么如何让其走到我们自定义的类加载器呢，只需要将编译时候生成的目录下的.class 文件删掉即可，那么这个是APP加载不到，则会去调用findclass ，然后就会走到我们定义的类加载器中，运行结果如下：

参考资料：

张孝祥老师java增强视频

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持考高分网。