Java自定义类加载器
1 //示例： 2 package com.csair.soc; 3 4 import java.io.IOException; 5 import java.io.InputStream; 6 7 public class MyClassLoader1 extends ClassLoader{ 8 @Override 9 public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException{ 10 try{ 11 String fileName = name.substring(name.lastIndexOf( ".")+1) + ".class"; 12 InputStream is = this.getClass().getResourceAsStream(fileName); 13 byte[] b = new byte[is.available()]; 14 is.read(b); 15 return defineClass(name, b, 0, b.length ); 16 } catch(IOException e){ 17 throw new ClassNotFoundException(name); 18 } 19 } 20 } 21 22 23 package com.csair.soc; 24 public class ClassLoaderTest { 25 public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException { 26 MyClassLoader1 myLoader = new MyClassLoader1(); 27 Object obj = myLoader.loadClass("com.csair.soc.ClassLoaderTest" ).newInstance(); 28 System. out.println(obj.getClass()); 29 System. out.println(obj.getClass().getClassLoader()); 30 System. out.println(obj instanceof com.csair.soc.ClassLoaderTest); 31 } 32 }
输出结果？
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at com.csair.soc.MyClassLoader1.loadClass( MyClassLoader1.java:13)
at java.lang.ClassLoader.defineClass1( Native Method)
at java.lang.ClassLoader.defineClassCond( ClassLoader.java:631)
at java.lang.ClassLoader.defineClass( ClassLoader.java:615)
at java.lang.ClassLoader.defineClass( ClassLoader.java:465)
at com.csair.soc.MyClassLoader1.loadClass( MyClassLoader1.java:15)
at com.csair.soc.ClassLoaderTest.main( ClassLoaderTest.java:7)
为什么在自定义的MyClassLoader1中Override loadClass会失败？ClassLoaderTest文件在当前目录下，为什么还会报空指针异常？
在loadClass下，添加以下代码做测试。
System.out.println(name);
结果：
com.csair.soc.ClassLoaderTest
java.lang.Object
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at com.csair.soc.MyClassLoader1.loadClass( MyClassLoader1.java:13)
at java.lang.ClassLoader.defineClass1( Native Method)
at java.lang.ClassLoader.defineClassCond( ClassLoader.java:631)
at java.lang.ClassLoader.defineClass( ClassLoader.java:615)
at java.lang.ClassLoader.defineClass( ClassLoader.java:465)
at com.csair.soc.MyClassLoader1.loadClass( MyClassLoader1.java:15)
at com.csair.soc.ClassLoaderTest.main( ClassLoaderTest.java:7)
为什么要加载两次？要加载的类是ClassLoaderTest，为什么还要加载java.lang.Object？
带着问题，断点跟踪一下：loadClass
执行MyClassLoader1 的defineClass(name, b, 0, b.length );方法时，其调用顺序如下：
1 defineClass(name, b, 0, b.length ); 2 3 ---> ClassLoader.class 4 protected final Class<?> defineClass(String name, byte[] b , int off, int len) 5 throws ClassFormatError 6 { 7 return defineClass(name, b, off, len, null); 8 } 9 10 --> 11 12 protected final Class<?> defineClass(String name, byte[] b, int off, int len, 13 ProtectionDomain protectionDomain) 14 throws ClassFormatError 15 { 16 return defineClassCond(name, b, off, len, protectionDomain, true); 17 } 18 19 ---> 20 21 private final Class<?> defineClassCond(String name, 22 byte[] b, int off, int len, 23 ProtectionDomain protectionDomain, 24 boolean verify) 25 throws ClassFormatError 26 { 27 protectionDomain = preDefineClass(name, protectionDomain); 28 29 Class c = null; 30 String source = defineClassSourceLocation(protectionDomain); 31 32 try { 33 c = defineClass1(name, b, off, len, protectionDomain, source, 34 verify); 35 } catch (ClassFormatError cfe) { 36 c = defineTransformedClass(name, b, off, len, protectionDomain, cfe, 37 source, verify); 38 }
defineClass1也就是提示程序出错的位置
看看defineClass1方法是什么？在ClassLoader中，定义如下：
private native Class defineClass1(String name, byte[] b, int off, int len,
ProtectionDomain pd, String source,
boolean verify);
也就是说defineClass1是native方法,继续跟踪代码，就发现又调用到自定义的loadClass方法中，此时传入的参数则变成了java.lang.Object。
根据这些可以猜测，类的加载，会将其所有的父类都加载一遍，直到java.lang.Object。
为了验证，这个猜想，写出以下示例。
public class MyClassLoader1 extends ClassLoader{
@Override
public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException{
try{
System. out.println(name);
String fileName = name.substring(name.lastIndexOf( ".")+1) + ".class";
InputStream is = this.getClass().getResourceAsStream(fileName);
byte[] b = new byte[is.available()];
is.read(b);
return defineClass(name, b, 0, b.length );
} catch(IOException e){
throw new ClassNotFoundException(name);
}
}
}
public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
MyClassLoader1 myLoader = new MyClassLoader1();
Object obj = myLoader.loadClass("com.csair.soc.SubSample" ).newInstance();
}
SubSample有父类Sample。
输出结果：
com.csair.soc.SubSample
com.csair.soc.Sample
java.lang.Object
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at com.csair.soc.MyClassLoader1.loadClass( MyClassLoader1.java:13 )
at java.lang.ClassLoader.defineClass1( Native Method )
at java.lang.ClassLoader.defineClassCond( ClassLoader.java:631 )
at java.lang.ClassLoader.defineClass( ClassLoader.java:615 )
at java.lang.ClassLoader.defineClass( ClassLoader.java:465 )
at com.csair.soc.MyClassLoader1.loadClass( MyClassLoader1.java:15 )
at com.csair.soc.ClassLoaderTest.main( ClassLoaderTest.java:7 )
测试结果和猜测的一样，ClassLoader在加载类的同时，会通过native方法defineClass1，将其所有的父类都加载。当ClassLoader加载父类时，由于loadClass方法被重写，defineClass1会调用自定义的classLoader方法加载父类，因此出现以上错误。过程如下：
为了解决这个问题，可以使用以下方式，修改loadClass，当找不到类文件时，使用父类的ClassLoader试试。
@Override
public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException{
try{
String fileName = name.substring(name.lastIndexOf( ".")+1) + ".class";
InputStream is = this.getClass().getResourceAsStream(fileName);
if(is == null ){
return super .loadClass(name);
}
byte[] b = new byte[is.available()];
is.read(b);
return defineClass(name, b, 0, b.length );
} catch(IOException e){
throw new ClassNotFoundException(name);
}
}
但最好的办法是不重写loadClass方法，而是重写findClass方法，同样可以达到目的。
这点在ClassLoader的loadClass方法的注释中有提及
* <p> Subclasses of <tt>ClassLoader</tt> are encouraged to override {@link
* #findClass(String)}, rather than this method. </p>
重写findClass后，代码如下：
@Override
public Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException{
try{
String fileName = name.substring(name.lastIndexOf( ".")+1) + ".class";
InputStream is = this.getClass().getResourceAsStream(fileName);
byte[] b = new byte[is.available()];
is.read(b);
return defineClass(name, b, 0, b.length );
} catch(IOException e){
throw new ClassNotFoundException(name);
}
}
输出结果：
class com.csair.soc.ClassLoaderTest
com.csair.soc.MyClassLoader@bfc8e0
false
可以看到类的加载是使用自定义的类加载器，在判断obj instanceof com.csair.soc.ClassLoaderTest时，由于默认的com.csair.soc.ClassLoaderTest使用的是系统类加载器，因此输出为false。
当然，也只有在父类加载器找不到类文件的时候，才会调用子类的findClass方法去寻找类文件。
