自定义一个类加载器ClassLoader

骑猪看日落 2022-01-27 07:25 309阅读 0赞

## 自定义一个类加载器ClassLoader ##

jvm中除了根类加载器（BootstrapClassLoader）之外的所有类加载器都是继承ClassLoader实现的；  
ClassLoader类中的关键方法：

*  Class loadClass(String name,boolean resolve):此方法时ClassLoader的入口点,根据指定名称来加载类，系统就是调用ClassLoader的该方法获取指定类对应的Class对象；
 *  Class findClass(String name):根据指定名称来查找类；
 *  Class defineClass(String name,byte\[\] b,int off,int len):此方法负责把指定类的字节码文件（即class文件）读入字节数组byte\[\]中，并把它转换成class对象；此方法在ClassLoader中时final的，不运行重写；  
    下面实现一个简单的类加载器：

package test;
    
    import java.io.File;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.lang.reflect.Method;
    
    public class CompileClassLoader extends ClassLoader { 
    
    	/** * 重写classLoader的findClass方法 */
    	@Override
    	protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException { 
    		Class clazz = null;
    		//将包路径中的"."换成“/”
    		String fileStub = name.replace(".", "/");
    		String javaFilename = fileStub+".java";
    		String classFilename  = fileStub +".class";
    		File javaFile = new File(javaFilename);
    		File classFile = new File(classFilename);
    		//当指定Java源文件存在，且class文件不存在，或者Java源文件的修改时间比class文件的修改时间更晚时，重新编译
    		if(javaFile.exists() && (!classFile.exists() || javaFile.lastModified() > classFile.lastModified())){ 
    			try{ 
    				//编译失败，或者class文件不存在
    				if(!compile(javaFilename) || ! classFile.exists()){ 
    					throw new ClassNotFoundException("ClassNotFountException:"+javaFilename);
    				}
    			}catch(IOException e){ 
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    		//如果Class文件存在，系统负责将该文件转成class对象
    		if(classFile.exists()){ 
    			try{ 
    				//将class文件的二进制数据读入数组
    				byte[] raw = getBytes(classFilename);
    				//调用ClassLoader的defineClass方法将二进制数据转成Class对象
    				clazz = defineClass(name, raw, 0,raw.length);
    			}catch(IOException e){ 
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    		//如果clazz为null，表明加载失败，抛出异常
    		if(clazz == null){ 
    			throw new ClassNotFoundException(name);
    		}
    		return clazz;
    	}
    	//读取一个文件的内容
    	private byte[] getBytes(String classFilename)throws IOException { 
    		File file = new File(classFilename);
    		long length = file.length();
    		byte[] raw = new byte[(int)length];
    		try(FileInputStream inputStream = new FileInputStream(file)){ 
    			//一次读取class文件的全部二进制数据
    			int read = inputStream.read(raw);
    			if(read != length){ 
    				throw new IOException("无法读取全部文件："+read+ " != "+ length);
    			}
    			return raw;
    		}
    		
    	}
    
    	private boolean compile(String javaFilename)throws IOException { 
    		System.out.println("CompileClassLoader:正在编译"+javaFilename+"....");
    		//调用系统的javac命令，Process常用来调用外部shell命令等
    		Process process = Runtime.getRuntime().exec("javac"+javaFilename);
    		try{ 
    			//其它线程都等待这个线程完成
    			process.waitFor();
    		}catch(InterruptedException e){ 
    			System.out.println(e);
    		}
    		//获取javac线程的退出值
    		int value = process.exitValue();
    		return value==0;
    	}
    	
    	public static void main(String[] args) throws Exception { 
    		//如果运行该程序时没有参数，即没有目标类
    		if(args.length<1){ 
    			System.out.println("缺少目标类");
    		}
    		//第一个参数时需要运行的类
    		String progClass = args[0];
    		//剩下的作为运行目标类时的参数
    		String[] progArgs = new String[args.length-1];
    		System.arraycopy(args, 1, progArgs, 0, progArgs.length);
    		CompileClassLoader classLoader = new CompileClassLoader();
    		//加载需要运行的类
    		Class<?> clazz = classLoader.loadClass(progClass);
    		//获取需要运行类的主方法
    		Method main = clazz.getMethod("main", (new String[0].getClass()));
    		Object argsArray[] =  { progArgs};
    		main.invoke(null, argsArray);
    	}
    
    	
    }

下面写一个测试类：

package test;
    
    public class test { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		for(String s : args){ 
    			System.out.println(s);
    		}
    	}
    
    }

//运行时指定要加载类的全限定类名（即包名+类名）

如： test.test 这是第一个参数 这是第二个参数  
run 运行结果如下图：  
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