(转)JVM——自定义类加载器

背景:为什么要自定义,如何自定义,实现过程

转载:http://blog.csdn.net/SEU_Calvin/article/details/52315125

0. 为什么需要自定义类加载器

网上的大部分自定义类加载器文章,几乎都是贴一段实现代码,然后分析一两句自定义ClassLoader的原理。但是我觉得首先得把为什么需要自定义加载器这个问题搞清楚,因为如果不明白它的作用的情况下,还要去学习它显然是很让人困惑的。

首先介绍自定义类的应用场景:

(1)加密:Java代码可以轻易的被反编译,如果你需要把自己的代码进行加密以防止反编译,可以先将编译后的代码用某种加密算法加密,类加密后就不能再用Java的ClassLoader去加载类了,这时就需要自定义ClassLoader在加载类的时候先解密类,然后再加载。

(2)从非标准的来源加载代码:如果你的字节码是放在数据库、甚至是在云端,就可以自定义类加载器,从指定的来源加载类。

(3)以上两种情况在实际中的综合运用:比如你的应用需要通过网络来传输 Java 类的字节码,为了安全性,这些字节码经过了加密处理。这个时候你就需要自定义类加载器来从某个网络地址上读取加密后的字节代码,接着进行解密和验证,最后定义出在Java虚拟机中运行的类。

1. 双亲委派模型

在实现自己的ClassLoader之前,我们先了解一下系统是如何加载类的,那么就不得不介绍双亲委派模型的实现过程。

//双亲委派模型的工作过程源码
    protected synchronized Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {
        // First, check if the class has already been loaded
        Class c = findLoadedClass(name);
        if (c == null) {
            try {
                if (parent != null) {
                    c = parent.loadClass(name, false);
                } else {
                    c = findBootstrapClassOrNull(name);
                }
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                // ClassNotFoundException thrown if class not found
                // from the non-null parent class loader
                //父类加载器无法完成类加载请求
            }
            if (c == null) {
                // If still not found, then invoke findClass in order to find the class
                //子加载器进行类加载
                c = findClass(name);
            }
        }
        if (resolve) {//判断是否需要链接过程,参数传入
            resolveClass(c);
        }
        return c;
    }

ps:下面的总结,我觉得是最清晰的总结

双亲委派模型的工作过程如下:

(1)当前类加载器从自己已经加载的类中查询是否此类已经加载,如果已经加载则直接返回原来已经加载的类。

(2)如果没有找到,就去委托父类加载器去加载(如代码c = parent.loadClass(name, false)所示)。父类加载器也会采用同样的策略,查看自己已经加载过的类中是否包含这个类,有就返回,没有就委托父类的父类去加载,一直到启动类加载器。因为如果父加载器为空了,就代表使用启动类加载器作为父加载器去加载。

(3)如果启动类加载器加载失败(例如在$JAVA_HOME/jre/lib里未查找到该class),会使用拓展类加载器来尝试加载,继续失败则会使用AppClassLoader来加载,继续失败则会抛出一个异常ClassNotFoundException,然后再调用当前加载器的findClass()方法进行加载。

双亲委派模型的好处:

(1)主要是为了安全性,避免用户自己编写的类动态替换 Java的一些核心类,比如 String。

(2)同时也避免了类的重复加载,因为 JVM中区分不同类,不仅仅是根据类名,相同的 class文件被不同的 ClassLoader加载就是不同的两个类。

2. 自定义类加载器

(1)从上面源码看出,调用loadClass时会先根据委派模型在父加载器中加载,如果加载失败,则会调用当前加载器的findClass来完成加载。

(2)因此我们自定义的类加载器只需要继承ClassLoader,并覆盖findClass方法,下面是一个实际例子,在该例中我们用自定义的类加载器去加载我们事先准备好的class文件。

2.1 自定义一个People.java类做例子

public class People {
//该类写在记事本里,在用javac命令行编译成class文件,放在d盘根目录下
    private String name;  

    public People() {}  

    public People(String name) {
        this.name = name;
    }  

    public String getName() {
        return name;
    }  

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }  

    public String toString() {
        return "I am a people, my name is " + name;
    }  

}  

2.2 自定义类加载器

自定义一个类加载器,需要继承ClassLoader类,并实现findClass方法。其中defineClass方法可以把二进制流字节组成的文件转换为一个java.lang.Class(只要二进制字节流的内容符合Class文件规范)。

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

public class MyClassLoader extends ClassLoader
{
    public MyClassLoader()
    {  

    }  

    public MyClassLoader(ClassLoader parent)
    {
        super(parent);
    }  

    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException
    {
        File file = new File("D:/People.class");
        try{
            byte[] bytes = getClassBytes(file);
            //defineClass方法可以把二进制流字节组成的文件转换为一个java.lang.Class
            Class<?> c = this.defineClass(name, bytes, 0, bytes.length);
            return c;
        }
        catch (Exception e)
        {
            e.printStackTrace();
        }  

        return super.findClass(name);
    }  

    private byte[] getClassBytes(File file) throws Exception
    {
        // 这里要读入.class的字节,因此要使用字节流
        FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
        FileChannel fc = fis.getChannel();
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        WritableByteChannel wbc = Channels.newChannel(baos);
        ByteBuffer by = ByteBuffer.allocate(1024);  

        while (true){
            int i = fc.read(by);
            if (i == 0 || i == -1)
            break;
            by.flip();
            wbc.write(by);
            by.clear();
        }
        fis.close();
        return baos.toByteArray();
    }
}  

2.3 在主函数里使用

MyClassLoader mcl = new MyClassLoader();
Class<?> clazz = Class.forName("People", true, mcl);
Object obj = clazz.newInstance();  

System.out.println(obj);
System.out.println(obj.getClass().getClassLoader());//打印出我们的自定义类加载器 

2.4 运行结果

至此关于自定义ClassLoader的内容总结完毕。

转载请注明出处:http://blog.csdn.net/seu_calvin/article/details/52315125

原文地址:https://www.cnblogs.com/lixuwu/p/8492322.html

时间: 2024-10-06 00:45:36

(转)JVM——自定义类加载器的相关文章

JVM自定义类加载器加载指定classPath下的所有class及jar

一.JVM中的类加载器类型 从Java虚拟机的角度讲,只有两种不同的类加载器:启动类加载器和其他类加载器. 1.启动类加载器(Boostrap ClassLoader):这个是由c++实现的,主要负责JAVA_HOME/lib目录下的核心 api 或 -Xbootclasspath 选项指定的jar包装入工作. 2.其他类加载器:由java实现,可以在方法区找到其Class对象.这里又细分为几个加载器 a).扩展类加载器(Extension ClassLoader):负责用于加载JAVA_HOM

jvm自定义类加载器

除了自定义的类加载之外,jvm存在三种类加载器,并以一种父委托的加载机制进行加载. --启动类加载器,又称根加载器,是一个native的方法,使用c++实现.在java中我们用null标识,用于加载jdk自带的类. --扩展类加载器,用于加载jdk扩展类 --系统类加载器,用于加载classpath目录下的类 上面提到的三种类加载器,是存在父子关系,即系统类加载器会委托extension加载器,如果extension加载器不能加载该类的话,再由系统类加载器进行加载.注意这里所说的父子关系不是指继

JVM类加载器原理与自定义类加载器

类加载器原理 JVM将class文件字节码文件加载到内存中, 并将这些静态数据转换成方法区中的运行时数据结构,在堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class 对象,作为方法区类数据的访问入口. 类缓存 标准的Java SE类加载器可以按要求查找类,但一旦某个类被加载到类加载器中,它将维持加载(缓存)一段时间.不过,JVM垃圾收集器可以回收这些Class过象. 类加载器数状结构 引导类加载器(bootstrap class loader) 它用来加载Java的核心库(JAVA_HOME/

【深入理解JVM】类加载器与双亲委派模型

原文链接:http://blog.csdn.net/u011080472/article/details/51332866,http://www.cnblogs.com/lanxuezaipiao/p/4138511.html 加载类的开放性 类加载器(ClassLoader)是Java语言的一项创新,也是Java流行的一个重要原因.在类加载的第一阶段"加载"过程中,需要通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流,完成这个动作的代码块就是类加载器.这一动作是放在Java虚拟机外部

自定义类加载器+加密+解密 实验

自定义类加载器+加密+解密 的这个程序需要的实验步骤如下,所用的类如下: ClassLoaderTest 类:用来做“解密实验”的类,将Test类的加密后的.class文件加载内存,并解密后,用ClassLoader.defineClass()得到Class对象,利用反射使用Test类 MyClassLoader 类:定义自己的类加载器,重写其中的findClass方法,在该方法中定义查找.class文件的默认目录,并调用EncodeDecodeClass类的解密方法,解密Test.class,

java类加载器学习2——自定义类加载器和父类委托机制带来的问题

一.自定义类加载器的一般步骤 Java的类加载器自从JDK1.2开始便引入了一条机制叫做父类委托机制.一个类需要被加载的时候,JVM先会调用他的父类加载器进行加载,父类调用父类的父类,一直到顶级类加载器.如果父类加载器加载不了,依次再使用其子类进行加载.当然这类所说的父类加载器,不一定他们之间是继承的关系,有可能仅仅是包装的关系. Java之所以出现这条机制,因为是处于安全性考虑.害怕用户自己定义class文件然后自己写一个类加载器来加载原本应该是JVM自己加载的类.这样会是JVM虚拟机混乱或者

Java自定义类加载器与双亲委派模型

其实,双亲委派模型并不复杂.自定义类加载器也不难!随便从网上搜一下就能搜出一大把结果,然后copy一下就能用.但是,如果每次想自定义类加载器就必须搜一遍别人的文章,然后复制,这样显然不行.可是自定义类加载器又不经常用,时间久了容易忘记.相信你经常会记不太清loadClass.findClass.defineClass这些函数我到底应该重写哪一个?它们主要是做什么的?本文大致分析了各个函数的流程,目的就是让你看完之后,难以忘记!或者说,延长你对自定义类加载器的记忆时间!随时随地想自定义就自定义!

自定义类加载器:从网上加载class到内存、实例化调用其中的方法

1.JDK 默认提供了如下三种ClassLoader: BootStrap ClassLoader:称为启动类加载器,C++实现的,是Java类加载层次中最顶层的类加载器(JVM启动后初始化的),负责加载JDK中的核心类库,如:rt.jar.resources.jar.charsets.jar等: ExtensionClassLoader:称为扩展类加载器,负责加载Java的扩展类库,默认加载JAVA_HOME/jre/lib/ext/目下的所有jar.该加载器是有java实现的,由Bootst

jvm的类加载器,类装载过程

混沌初开,在一片名为jvm的世界中,到处都是一片虚无,直到一个名为BootstrapClassLoader的巨人劈开了世界,据说它是由名叫C++的女神所造,它从一个叫做jre/lib的宝袋中拿出一把开天之斧ExtensionClassLoader,以及其他各种各样五颜六色的宝物,这些宝物撒落在混沌世界中,化作了山山水水.紧接着,巨人又使用ExtensionClassLoader这把巨斧劈开了一个叫做jre/lib/ext的巨峰,那里瞬间迸发出了五颜六色的彩芒,彩芒四溅而去,让这个灰色的世界不再那