JAVA ClassLoader简述

今天学习一下ClassLoader的工作流程，在网上找了些资料，整理如下：
1.ClassLoader简述
JVM在运行时会产生三个ClassLoader，Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader和AppClassLoader.
其中，Bootstrap是用C++编写的，我们在Java中看不到它，是null。
Extension ClassLoader用来加载扩展类，即/lib/ext中的类。最后AppClassLoader才是加载Classpath的。ClassLoader加载类用的是委托模型。即先让Parent类(而不是Super，不是继承关系)寻找，Parent找不到才自己找。
三者的关系为:AppClassLoader的Parent是ExtClassLoader，而ExtClassLoader的Parent为Bootstrap ClassLoader。
加载一个类时，首先BootStrap先进行寻找，找不到再由ExtClassLoader寻找，最后才是AppClassLoader。
为什么要设计的这么复杂呢？其中一个重要原因就是安全性。比如在Applet中，如果编写了一个java.lang.String类并具有破坏性。假如不采用这种委托机制，就会将这个具有破坏性的String加载到了用户机器上，导致破坏用户安全。但采用这种委托机制则不会出现这种情况。因为要加载java.lang.String类时，系统最终会由Bootstrap进行加载，这个具有破坏性的String永远没有机会加载。

//A.java
public class A{
　　public static void main(String[] args){
　　A a=new A();
　　System.out.println(System.getProperty("java.ext.dirs"));
　　System.out.println(a.getClass().getClassLoader());
　　B b=new B();
　　b.print();
　}
}
//B.java
　public class B{
　　public void print(){
　　System.out.println(this.getClass().getClassLoader());
}
1、我们将它放在Classpath中，则打印出
　　sun.misc.Launcher$AppClassLoader@92e78c
　　sun.misc.Launcher$AppClassLoader@92e78c
　　可见都是由AppClassLoader来加载的。
2、我们将其放在%jre%/lib/ext/classes(即ExtClassLoader的加载目录，其加载/lib/ext中的jar文件或者子目录classes中的class文件)中。则会打印出：
　　sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
　　sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
3、我们将A.class放到%jre%/lib/ext/classes中，而将B.class放到classpaht中又会怎么样呢？结果是：
　　sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
　　Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError:B
　　at A.main(A.java:6)
怎么会这样呢？这其中有一个重要的问题：A类当然是由ExtClassLoader来加载的，B类要由哪个加载呢？B类要由调用它自己的类的类加载器。也就是说，A调用了B，所以B由A的类加载器ExtClassLoader来加载。ExtClassLoader根据委托机制，先拜托Bootstrap加载，Bootstrap没有找到。然后它再自己寻找B类，还是没找到，所以抛出异常。
ExtClassLoader不会请求AppClassLoader来加载!你可能会想：这算什么问题，我把两个类放到一起不就行了？
呵呵，没这么简单。比如JDBC是核心类库，而各个数据库的JDBC驱动则是扩展类库或在classpath中定义的。
所以JDBC由Bootstrap ClassLoader加载，而驱动要由AppClassLoader加载。等等，问题来了，Bootstrap不会请求AppClassLoader加载类啊。
那么，他们怎么实现的呢？我就涉及到一个Context ClassLoader的问题，调用Thread.getContextClassLoader。
2.自定义ClassLoader.
最简单的ClassLoader就是继承ClassLoader类，多态findClass方法。

/**
*@author guojianjun
*@create date Mar 31, 2010
*/

package testMain;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.Channels;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.channels.WritableByteChannel;

public class MyClassLoader extends ClassLoader {
private String _classpath;

public MyClassLoader(String classpath) {
this._classpath = classpath;
}

protected Class<?> findClass(String className)
throws ClassNotFoundException {
Class clazz = this.findLoadedClass(className);
if (null == clazz) {
try {
String classFile = getClassFile(className);
FileInputStream fis = new FileInputStream(classFile);
FileChannel fileC = fis.getChannel();
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
WritableByteChannel outC = Channels.newChannel(baos);
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(1024);
while (true) {
int i = fileC.read(buffer);
if (i == 0 || i == -1) {
break;
}
buffer.flip();
outC.write(buffer);
buffer.clear();
}
fis.close();
byte[] bytes = baos.toByteArray();
clazz = defineClass(className, bytes, 0, bytes.length);
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return clazz;
}

private byte[] loadClassBytes(String className)
throws ClassNotFoundException {
try {
String classFile = getClassFile(className);
FileInputStream fis = new FileInputStream(classFile);
FileChannel fileC = fis.getChannel();
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
WritableByteChannel outC = Channels.newChannel(baos);
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(1024);
while (true) {
int i = fileC.read(buffer);
if (i == 0 || i == -1) {
break;
}
buffer.flip();
outC.write(buffer);
buffer.clear();
}
fis.close();
return baos.toByteArray();
} catch (IOException fnfe) {
throw new ClassNotFoundException(className);
}
}

private String getClassFile(String clasName) {
StringBuffer sb = new StringBuffer(_classpath);
clasName = clasName.replace('.', File.separatorChar) + ".class";
sb.append(File.separator + clasName);
return sb.toString();
}
}

测试类:

/**
*@author guojianjun
*@create date Mar 30, 2010
*/

package po;

public class Student {
private String stId = "Anran";
private String stName = "Anran";
private TClass6 stClass = null;

public TClass6 getStClass() {
return stClass;
}

public void setStClass(TClass6 stClass) {
this.stClass = stClass;
}

public String getStId() {
return stId;
}

public void setStId(String stId) {
this.stId = stId;
}

public String getStName() {
return stName;
}

public void setStName(String stName) {
this.stName = stName;
}

}
//test
public class TestLoader {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException,
InstantiationException, IllegalAccessException, SecurityException,
NoSuchMethodException, IllegalArgumentException,
InvocationTargetException {
MyClassLoader a = new MyClassLoader("D:\\");
Class test = a.findClass("po.Student");
Object o = test.newInstance();
Method m = test.getDeclaredMethod("getStName", new Class[] {});
System.out.println(m.invoke(o, new Object[] {}));
}
}