黑马程序员-JAVA基础加强-类加载器

时间:2023-02-17 17:05:08
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类加载器 类加载器的定义和作用    Java虚拟机中可以安装多个类加载器,系统默认三个主要类加载器,每个类负责加载特定位置的类:BootStrap,ExtClassLoader,AppClassLoader
类加载器也是Java类,因为其他是java类的类加载器本身也要被类加载器加载,显然必须有第一个类加载器不是java类,这正是BootStrap。
    Java虚拟机中的所有类装载器采用具有父子关系的树形结构进行组织,在实例化每个类装载器对象时,需要为其指定一个父级类装载器对象或者默认采用系统类装载器为其父级类加载。
显示类加载器 1. 逐一编写如下代码来说明放置在不同位置的类确实由不同的类加载器加载的:
    System.out.println(ClassLoaderTest.class.getClassLoader().getClass().getName());
//将上面语句的测试类改为System则抛NullPointerException,这两个类存放位置不同
    System.out.println(System.class.getClassLoader().getClass().getName());
    改为System.out.println(System.class.getClassLoader());打印的结果为null。
2.用下面的代码让查看类加载器的层次结构关系
      ClassLoader loader =ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
       //打印出当前的类装载器,及该类装载器的各级父类装载器
       while(loader!= null)
      {
      System.out.println(loader.getClass().getName());//先返回类加载器对象,然后以String的形式返回Class对象所表示的实体对象
      loader= loader.getParent();//返回父类类加载器
      }

因为BootStrap是由C++内核编写,所以打印为null

类加载器之间的父子关系和管辖范围图
黑马程序员-JAVA基础加强-类加载器

类加载器的委托加载机制 Java虚拟机要加载一个类时,到底派出哪个类加载器去加载呢?
    首先当前线程的类加载器去加载线程中的第一个类。
    如果类A中引用了类B,Java虚拟机将使用加载类A的类装载器来加载类B。
    还可以直接调用ClassLoader.loadClass()方法来指定某个类加载器去加载某个类。
每个类加载器加载类时,又先委托给其上级类加载器。
    当所有祖宗类加载器没有加载到类,回到发起者类加载器,还加载不了,则抛ClassNotFoundException,不是再去找发起者类加载器的儿子,因为没有getChild方法,即使有,那有多个儿子,找哪一个呢?
    对着类加载器的层次结构图和委托加载原理,解释先前将ClassLoaderTest输出成jre/lib/ext目录下的itcast.jar包中后,运行结果为ExtClassLoader的原因

类加载器加载方式     每个线程运行时都有一个上下文加载器ClassLoader |getContextClassLoader()返回该线程的上下文ClassLoader.     也可以为线程指定一个类加载器Void |setContextClassLoader(ClassLoader cl))设置该线程的上下文ClassLoader 自定义类加载器 步骤:

    1.自定义的类加载器的必须继承ClassLoader
    2.loadClass方法(直接继承,省去委托机制的编写)与findClass方法(覆盖这个就行了)
    3.defineClass方法
class NetworkClassLoader extends ClassLoader//继承父类,调用loadClass方法 
{
String host;
int port;

public Class findClass(String name)//复写findClass方法
{
byte[] b = loadClassData(name);
return defineClass(name, b, 0, b.length);//把二进制数据交给defineClass(),然后变成字节码对象
}

private byte[] loadClassData(String name)
{
// load the class data from the connection
. . .
}
}
 
 
编写对Class文件进行加密的工具 
package cn.itcast.day2;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;

public class MyClassLoader extends ClassLoader
{

/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) throws Exception
{
// TODO Auto-generated method stub
String srcPath = args[0];
String destDir = args[1];
FileInputStream fis = new FileInputStream(srcPath);
String destFileName = srcPath.substring(srcPath.lastIndexOf('\\')+1);//找到最后斜线的位置,并取子串,也就是文件名
String destPath = destDir + "\\" + destFileName;//目录+\\+文件名,便是输出文件存储的位置
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destPath);
cypher(fis,fos);
fis.close();
fos.close();
}

private static void cypher(InputStream ips ,OutputStream ops) throws Exception
{
int b = -1;
while((b=ips.read())!=-1)
{
ops.write(b ^ 0xff);
}
}
private String classDir;//定义成员变量,为文件的目录名
@Override
protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException //name为类名
{
// TODO Auto-generated method stub
String classFileName = classDir + "\\" + name.substring(name.lastIndexOf('.')+1) + ".class";//目录名+\\+有报名的类名+.class为文件名
try {
FileInputStream fis = new FileInputStream(classFileName);
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
cypher(fis,bos);//解密
fis.close();
System.out.println("aaa");
byte[] bytes = bos.toByteArray();
return defineClass(bytes, 0, bytes.length);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
return null;
}

/*public MyClassLoader()//让先父类ClassLoader自己找
{

}*/

public MyClassLoader(String classDir)//父类找不到再按我指定的目录
{
this.classDir = classDir;
}
}
package cn.itcast.day2;
import java.util.Date;
public class ClassLoaderTest
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
Class clazz = new MyClassLoader("itcastlib").loadClass("cn.itcast.day2.ClassLoaderAttachment");
//用自定义的加载器加载,传递一个目录,加载一个类,得到字节码
Date d1 = (Date)clazz.newInstance();
System.out.println(d1);
}
}
一个类加载器的高级问题分析
    1.编写一个能打印出自己的类加载器名称和当前类加载器的父子结构关系链的MyServlet,正常发布后,看到打印结果为WebAppClassloader。
    2.把MyServlet.class文件打jar包,放到ext目录中,重启tomcat,发现找不到HttpServlet的错误。
    3.把servlet.jar也放到ext目录中,问题解决了,打印的结果是ExtclassLoader 。
    父级类加载器加载的类无法引用只能被子级类加载器加载的类,原理如下图:

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    一开始MyServlet是由WebAppClassoader加载的,但MyServlet又用到了HttpServlet,所以HttpServlet也从WebAppClassoader加载。之后将目录改变后MyServlet变成由ExtclassLoader加载,这时HttpServlet也会跟着变,然后报错,因为只能WebAppClassoader加载HttpServlet。

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