Java中的类加载器原理与使用示例

原创约定不等于承诺〃 2024-11-11 20:24 17阅读 0赞

Java中的类加载器是负责将类（.class文件）加载到JVM中的组件。Java虚拟机提供了三个主要的类加载器：

1. **启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）**：用C++实现，是虚拟机自带的类加载器，负责加载JAVA_HOME/jre/lib目录中的核心类库，或者-Xbootclasspath参数指定的路径中的类。

2. **扩展类加载器（Extension ClassLoader）**：由Java语言实现，继承自ClassLoader类，负责加载JAVA_HOME/jre/lib/ext目录或者由系统属性java.ext.dirs指定位置中的类库。

3. **应用程序类加载器（Application ClassLoader）**：也称为系统类加载器，由Java语言实现，继承自ClassLoader类，负责加载环境变量classpath或系统属性java.class.path指定路径下的类库。

类加载机制遵循以下两个重要的机制：

- **双亲委派模型（Parent Delegation Model）**：当一个类加载器尝试加载某个类时，除非显式地指定了要使用的类加载器，否则会先委托其父类加载器进行加载，如果父类加载器没有找到这个类，子类加载器才会尝试自己去加载。

- **可见性**：如果一个类是由某个类加载器加载的，那么只有这个类加载器以及其子加载器可以访问这个类。

### 使用示例下面是一个简单的自定义类加载器的示例：

```javapublic class MyClassLoader extends ClassLoader {
@Override protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
 try {
//将类的二进制数据从文件中读取出来byte[] data = loadClassData(name);
//定义类 return defineClass(name, data,0, data.length);
} catch (IOException e) {
 throw new ClassNotFoundException(name);
 }
 }

private byte[] loadClassData(String name) throws IOException {
//从文件系统读取类的二进制数据InputStream is = getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(name.replace('.', '/') + ".class");
if (is == null) {
 throw new ClassNotFoundException();
 }
 ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
byte[] buffer = new byte[1024];
int bytesRead;
 while ((bytesRead = is.read(buffer)) != -1) {
 baos.write(buffer,0, bytesRead);
 }
is.close();
 return baos.toByteArray();
 }

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {
 MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader();
Class<?> cls = classLoader.findClass("com.example.MyClass");
 cls.newInstance();
 }
}
```在这个示例中，`MyClassLoader`继承自`ClassLoader`类，并重写了`findClass`方法来实现自定义的类加载逻辑。`loadClassData`方法用于从文件系统读取类的二进制数据。`main`方法中创建了`MyClassLoader`的实例，并使用它来加载并实例化`com.example.MyClass`。

请注意，这个示例仅用于演示目的，实际使用时需要根据具体需求来实现类加载逻辑，并处理各种异常情况。