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类加载器（ClassLoader）

news 2025/11/25 10:06:45

在Java中，类加载器（ClassLoader）是负责动态加载类到Java虚拟机（JVM）中的组件。Java提供了几种内置的类加载器，如引导类加载器（Bootstrap ClassLoader）、扩展类加载器（Extension ClassLoader）和系统类加载器（System ClassLoader，也称为应用类加载器Application ClassLoader）。然而，在某些情况下，我们可能需要实现自定义的类加载器来满足特定的需求，比如从非标准位置加载类、动态加载网络上的类、实现类的隔离等。

自定义类加载器的基础

自定义类加载器通常通过继承java.lang.ClassLoader类并重写其findClass(String name)方法来实现。ClassLoader类提供了几个关键的方法用于类的加载，但通常只需要关注loadClass(String name, boolean resolve)和findClass(String name)两个方法。

loadClass(String name, boolean resolve)：这是类加载的入口方法。首先，它会检查请求的类是否已经被加载过（通过调用findLoadedClass(String name)方法）。如果没有，它会根据委托模型（Delegation Model）尝试让父类加载器来加载这个类。如果父类加载器无法加载这个类（返回null），那么就会调用findClass(String name)方法来查找并加载这个类。如果找到了类，并且resolve参数为true，那么还会调用resolveClass(Class<?> c)方法来链接这个类。
findClass(String name)：这是一个受保护的方法，用于从具体的位置（如文件系统、网络等）加载类数据。这个方法默认会抛出ClassNotFoundException，因此自定义类加载器必须重写这个方法，提供从特定位置加载类的逻辑。

实现自定义类加载器的步骤

继承ClassLoader类：创建一个新的类，继承自java.lang.ClassLoader。
重写findClass(String name)方法：在这个方法中，你需要编写从特定位置（如文件系统、网络等）加载类的逻辑。通常，这涉及到读取类的字节码（可能是.class文件），然后使用defineClass(String name, byte[] b, int off, int len)方法将这些字节码转换为Class实例。
（可选）重写loadClass(String name, boolean resolve)方法：如果你需要改变类的加载逻辑，比如不遵循委托模型，可以重写这个方法。但是，在大多数情况下，只需要重写findClass方法就足够了。

示例

下面是一个简单的自定义类加载器示例，它从文件系统的一个特定位置加载类：

public class MyClassLoader extends ClassLoader {private String classPath;public MyClassLoader(String classPath) {this.classPath = classPath;}@Overrideprotected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {byte[] classData = getClassData(name);if (classData == null) {throw new ClassNotFoundException();}return defineClass(name, classData, 0, classData.length);}private byte[] getClassData(String name) {// 这里简化处理，仅作为示例name = name.replace('.', '/');try (InputStream ins = new FileInputStream(new File(classPath + File.separator + name + ".class"))) {ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();int bufferSize = 4096;byte[] buffer = new byte[bufferSize];int bytesRead = -1;while ((bytesRead = ins.read(buffer)) != -1) {baos.write(buffer, 0, bytesRead);}return baos.toByteArray();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}return null;}
}