Java中动态加载jar文件和class文件

概述

　　诸如tomcat这样的服务器，在启动的时候会加载应用程序中lib目录下的jar文件以及classes目录下的class文件，另外像spring这类框架，也可以根据指定的路径扫描并加载指定的类文件，这个技术可以实现一个容器，容纳各类不同的子应用。

　　Java类由于需要加载和编译字节码，动态加载class文件较为麻烦，不像C加载动态链接库只要一个文件名就可以搞定，但JDK仍提供了一整套方法来动态加载jar文件和class文件。

动态加载jar文件

// 系统类库路径
File libPath = new File(jar文件所在路径);

// 获取所有的.jar和.zip文件
File[] jarFiles = libPath.listFiles(new FilenameFilter() {
	public boolean accept(File dir, String name) {
		return name.endsWith(".jar") || name.endsWith(".zip");
	}
});

if (jarFiles != null) {
	// 从URLClassLoader类中获取类所在文件夹的方法
	// 对于jar文件，可以理解为一个存放class文件的文件夹
	Method method = URLClassLoader.class.getDeclaredMethod("addURL", URL.class);
	boolean accessible = method.isAccessible();		// 获取方法的访问权限
	try {
		if (accessible == false) {
			method.setAccessible(true);		// 设置方法的访问权限
		}
		// 获取系统类加载器
		URLClassLoader classLoader = (URLClassLoader) ClassLoader.getSystemClassLoader();
		for (File file : jarFiles) {
			URL url = file.toURI().toURL();
			try {
				method.invoke(classLoader, url);
				LOG.debug("读取jar文件[name={}]", file.getName());
			} catch (Exception e) {
				LOG.error("读取jar文件[name={}]失败", file.getName());
			}
		}
	} finally {
		method.setAccessible(accessible);
	}
}

动态加载class文件

// 设置class文件所在根路径
// 例如/usr/java/classes下有一个test.App类，则/usr/java/classes即这个类的根路径，而.class文件的实际位置是/usr/java/classes/test/App.class
File clazzPath = new File(class文件所在根路径);

// 记录加载.class文件的数量
int clazzCount = 0;

if (clazzPath.exists() && clazzPath.isDirectory()) {
	// 获取路径长度
	int clazzPathLen = clazzPath.getAbsolutePath().length() + 1;

	Stack<File> stack = new Stack<>();
	stack.push(clazzPath);

	// 遍历类路径
	while (stack.isEmpty() == false) {
		File path = stack.pop();
		File[] classFiles = path.listFiles(new FileFilter() {
			public boolean accept(File pathname) {
				return pathname.isDirectory() || pathname.getName().endsWith(".class");
			}
		});
		for (File subFile : classFiles) {
			if (subFile.isDirectory()) {
				stack.push(subFile);
			} else {
				if (clazzCount++ == 0) {
					Method method = URLClassLoader.class.getDeclaredMethod("addURL", URL.class);
					boolean accessible = method.isAccessible();
					try {
						if (accessible == false) {
							method.setAccessible(true);
						}
						// 设置类加载器
						URLClassLoader classLoader = (URLClassLoader) ClassLoader.getSystemClassLoader();
						// 将当前类路径加入到类加载器中
						method.invoke(classLoader, clazzPath.toURI().toURL());
					} finally {
						method.setAccessible(accessible);
					}
				}
				// 文件名称
				String className = subFile.getAbsolutePath();
				className = className.substring(clazzPathLen, className.length() - 6);
				className = className.replace(File.separatorChar, '.');
				// 加载Class类
				Class.forName(className);
				LOG.debug("读取应用程序类文件[class={}]", className);
			}
		}
	}
}

　　完成上述两步操作后，即可使用Class.forName来加载jar中或.class文件包含的Java类了。

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