15赞
929
当前位置:  开发笔记 > 编程语言 > 正文

初探Java类加载机制

初探Java类加载机制
一、在jdk1.2以后,类加载是通过委托来完成的,这意味着如果 ClassLoader 不能找到类,它会请求父代 ClassLoader 来执行此项任务,所有 ClassLoaders 的根是系统 ClassLoader,它会以缺省方式装入类 -- 即,从本地文件系统。今天我们就来探讨一下在jvm中这些机制是怎样运行的。让我们假设有一个class字节码文件(比如Hello.class文件),那么在应用程序中,他是如何被加载进来,并形成一个类对象的呢?我们这篇文章的目的就是为了解释这个问题。 >
  在java.lang包里有个ClassLoader类,ClassLoader 的基本目标是对类的请求提供服务。当 JVM 需要使用类时,它根据名称向 ClassLoader 请求这个类,然后 ClassLoader 试图返回一个表示这个类的 Class 对象。通过覆盖对应于这个过程不同阶段的方法,可以创建定制的 ClassLoader。其中有个loadClass(String name, boolean resolve)方法,该方法为ClassLoader的入口点,在jdk1.2以后,loadClass方法将缺省调用findClass方法,详细内容可以参考API文档,我们编写的ClassLoader主要就是为了覆盖以上两个方法。回到我们刚才的问题,怎样读进字节码文件,并把它构成一个类对象呢?在ClassLoader里有个方法,Class defineClass(String name, byte[] b, int off, int len),答案就在这里了,我们根据把class字节码文件(如Hello.class)读进一个字节数组里,byte[] b,并把它转化为Class对象,而这些数据可以来源于文件,网络等,神奇吧:)

>
  defineClass管理 JVM 的许多复杂、神秘和倚赖于实现的方面 -- 它把字节码分析成运行时数据结构、校验有效性等等。不必担心,您无需亲自编写它。事实上,即使您想要这么做也不能覆盖它,因为它已被标记成最终的。
>
  其他一些方法:
>
  findSystemClass方法:从本地文件系统装入文件。它在本地文件系统中寻找类文件,如果存在,就使用 defineClass 将原始字节转换成 Class 对象,以将该文件转换成类。
>
  findClass方法:jdk1.2以后loadClass 的缺省实现调用这个新方法。findClass 的用途包含您的 ClassLoader 的所有特殊代码,而无需要复制其它代码(例如,当专门的方法失败时,调用系统 ClassLoader)。
>
  getSystemClassLoader: 如果覆盖 findClass 或 loadClass,getSystemClassLoader 使您能以实际 ClassLoader 对象来访问系统 ClassLoader(而不是固定的从 findSystemClass 调用它)。
>
  getParent:为了将类请求委托给父代 ClassLoader,这个新方法允许 ClassLoader 获取它的父代 ClassLoader。当使用特殊方法,定制的 ClassLoader 不能找到类时,可以使用这种方法。
>
  resolveClass: 可以不完全地(不带解析)装入类,也可以完全地(带解析)装入类。当编写我们自己的 loadClass 时,可以调用 resolveClass,这取决于 loadClass 的 resolve 参数的值。
  findLoadedClass:充当一个缓存,当请求 loadClass 装入类时,它调用该方法来查看 ClassLoader 是否已装入这个类,这样可以避免重新装入已存在类所造成的麻烦。应首先调用该方法。




  二、工作流程:>


  1)调用 findLoadedClass(String) 来查看是否存在已装入的类,如果没有,那么采用那种特殊的神奇方式来获取原始字节。
>
  2)通过父类ClassLoader调用loadClass方法,如果父类ClassLoader是null,那么按缺省方式装入类,即系统ClassLoader。
>
  3)调用findClass(String)去查找类并获取类;
>
  4)如果loadClass 的 resolve 参数的值为true,那么调用 resolveClass 解析 Class 对象.
>
  5)如果还没有类,返回 ClassNotFoundException。
>
  6)否则,将类返回给调用程序。
>
  三、一个实现了ClassLoader的例子:
>
  /**
  *CompilingClassLoader.java
  *Copyright 2005-2-12
  */
  import java.io.*;

  public class CompilingClassLoader extends ClassLoader{
  //读取一个文件的内容
  private byte[] getBytes(String filename) throws IOException{
  File file=new File(filename);
  long len=file.length();
  byte[] raw=new byte[(int)len];

  FileInputStream fin=new FileInputStream(file);

  int r=fin.read(raw);
  if(r!=len) throw new IOException("Can't read all,"+r+"!="+len);

  fin.close();

  return raw;
  }

  private boolean compile(String javaFile) throws IOException{
  System.out.println("CCL:Compiling "+javaFile+"...");
  //调用系统的javac命令
  Process p=Runtime.getRuntime().exec("javac "+javaFile);
  try{
  //其他线程都等待这个线程完成
  p.waitFor();
  }catch(InterruptedException ie){
  System.out.println(ie);
  }
  int ret=p.exitValue();

  return ret==0;
  }

  public Class loadClass(String name,boolean resovle) throws ClassNotFoundException{
  Class clas=null;

  clas=findLoadedClass(name);

  //这里说明了包的表示
  String fileStub=name.replace('.','/');

  String javaFilename=fileStub+".java";
  String classFilename=fileStub+".class";

  File javaFile=new File(javaFilename);
  File classFile=new File(classFilename);

  //如果存在class文件就不编译
  if(javaFile.exists()&&(!classFile.exists()||javaFile.lastModified()>classFile.lastModified())){
  try{
   if(!compile(javaFilename)||!classFile.exists()){
    throw new ClassNotFoundException("ClassNotFoundExcetpion:"+javaFilename);
   }
  }catch(IOException ie){
   throw new ClassNotFoundException(ie.toString());
  }
  }

  try{
  byte[] raw=getBytes(classFilename);

  //通过读入数据来构造一个类结构,这是核心
  clas=defineClass(name,raw,0,raw.length);
  }catch(IOException ie){
  //
  }

  if(clas==null){
  clas=findSystemClass(name);
  }

  System.out.println("findSystemClass:"+clas);

  if(resovle && clas!=null){
  resolveClass(clas);
  }

  if(clas==null){
  throw new ClassNotFoundException(name);
  }

  return clas;
  }
  }
  测试该loader:
  /**
  *TestRun.java
  *Copyright 2005-2-11
  */
  import java.lang.reflect.*;

  public class TestRun{
  public static void main(String[] args) throws Exception{
  String progClass=args[0];

  String progArgs[]=new String[args.length-1];
  System.arraycopy(args,1,progArgs,0,progArgs.length);

  CompilingClassLoader ccl=new CompilingClassLoader();

  Class clas=ccl.loadClass(progClass);

  //返回一个class的type
  Class[] mainArgType={(new String[0]).getClass()};
  Method main=clas.getMethod("main",mainArgType);

  Object argsArray[]={progArgs};

  main.invoke(null,argsArray);

  }
  }

  以上的核心内容已经编写完了,编译后,我们得到两个文件:

  CompilingClassLoader.class,TestRun.class

  四、编写一个例子,然后运行我们的ClassLoader

  /**
  *Hello.java
  */
  public class Hello{


  public static void main(String[] args){
  if(args.length!=1){


   System.err.println("Error,exit!");
   System.exit(1);
>

  }
  String name=args[0];
  System.out.println("Hello,"+name);

>

  }
  }

  好了,运行java TestRun Hello 阿飞
>
>
  ....
  ....

  ....
  Hello,阿飞
推荐阅读
  • 重装wordpress的方法:首先删除目录下的wp-config.php文件;然后进入MySql管理,删除里面的所有表;接着重新访问网站,即可开始重新安装Wordpress。 ... [详细]
  • 使用插件WP-DB-Backup,它是一个非常人性化的功能就是支持把备份数据定时发送到你的邮箱中或者直接存储到你的空间目录里,而且插件是以中文显示的。有这个插件在,不用担心数据库丢失,可以通过它们快速恢复你的网站。 ... [详细]
  • 第一步,下载Pure-Highlightjs插件。||第二步,进入WordPress后台,点击“插件-安装插件-上传插件”,上传刚才下载的ZIP文件,然后安装。||第三步,在已经安装的插件里启用“PureHighlightjs”,即可。 ... [详细]
  • 不需要,WordPress是一款开源软件。WordPress作为软件免费供您下载和使用。但是其中也会有写地方会涉及费用。如:购买付费主题或插件。付费主题会有更独特的设计和外观。付费插件和主题商店会定期提供支持和更新,因为这是他们的业务。 ... [详细]
  • wordpress编辑titlebar:首先进入网站后台,点击设置-常规进入常规选项,在常规选项中即可编辑站点标题与副标题,编辑完成后点击保存更改即可。 ... [详细]
  • wordpress的根目录一般是在wwwroot文件夹;或者web文件夹中,主要根据各个空间是如何命名的。WordPress是使用PHP语言开发的博客平台,用户可以在支持PHP和MySQL数据库的服务器上架设属于自己的网站。 ... [详细]
  • 打开网站根目录下的wp-config.php,在define(‘WP_DEBUG’,false);后面调用define函数来取消域名绑定,把指定的域名放在$domain数组里面,修改完域名后,再调用define函数修改静态文件地址即可。 ... [详细]
  • WordPress批量发布文章可以使用插件完成。批量发布设置:点击web发布配置管理,对发布配置进行设置,然后对发布配置进行测试,测试完成后点击保存即可进行批量发布文章了。 ... [详细]
  • WordPress添加联系方式的方法:只需要调用下custom_contactmethods,这个WordPressFilter就可以实现在后台支持常用的QQ,MSN和飞信等联系方式。 ... [详细]
  • 20个成功的WordPress公司:Automattic、Envato、AwesomeMotive、CopyBlogger、WPEngine、Pagely、Yoast、IncSub、Rocketgenius、iThemes,等等。 ... [详细]
devbox
尊园2010_630
这个家伙很懒,什么也没留下!
PHP1.CN | 中国最专业的PHP中文社区 | DevBox开发工具箱 | json解析格式化 |PHP资讯 | PHP教程 | 数据库技术 | 服务器技术 | 前端开发技术 | PHP框架 | 开发工具 | 在线工具
Copyright © 1998 - 2020 PHP1.CN. All Rights Reserved PHP1.CN 第一PHP社区 版权所有 京ICP备19059560号-4