浅谈Java自定义类加载器及JVM自带的类加载器之间的交互关系
JVM自带的类加载器：
其关系如下：
其中，类加载器在加载类的时候是使用了所谓的“父委托”机制。其中，除了根类加载器以外，其他的类加载器都有且只有一个父类加载器。
关于父委托机制的说明：
当生成一个自定义的类加载器实例时，如果没有指定它的父加载器，那么系统类加载器将成为该类加载器的父类加载器
下面，自定义类加载器。自定义的类加载器必须继承java.lang.ClassLoader类
importjava.io.*;
publicclassMyClassLoaderextendsClassLoader{
privateStringname;//类加载器的名字
privateStringpath;//加载类的路径
privatefinalStringfileType=".class";//class文件的扩展名
publicMyClassLoader(Stringname){
super();//让系统类加载器成为该类加载器的父类加载器，该句可省略不写
this.name=name;
}
publicMyClassLoader(ClassLoaderparent,Stringname){
super(parent);//显示指定该类加载器的父类加载器
this.name=name;
}
@Override
publicStringtoString(){
returnthis.name;
}
publicStringgetPath(){
returnpath;
}
publicvoidsetPath(Stringpath){
this.path=path;
}
//实现自定义的类加载器必须重写findClass方法，否则ClassLoader类中的findClass()方法是抛出了异常
@Override
publicClassfindClass(Stringname)throwsClassNotFoundException{
byte[]data=this.loadClassData(name);
returnthis.defineClass(name,data,0,data.length);
}
privatebyte[]loadClassData(Stringname){
InputStreamis=null;
byte[]data=null;
ByteArrayOutputStreambaos=null;
try{
this.name=this.name.replace(".","\\");//com.dream.it---->com\dream\it
is=newFileInputStream(newFile(path+name+fileType));
intch;
while(-1!=(ch=is.read())){
baos.write(ch);//将数据写入到字节数组输出流对象中去
}
data=baos.toByteArray();
}catch(Exceptione){
e.printStackTrace();
}finally{
try{
is.close();
baos.close();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
returndata;
}
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
MyClassLoaderloader1=newMyClassLoader("loader1");
loader1.setPath("d:/myapp/serverlib/");
MyClassLoaderloader2=newMyClassLoader(loader1,"loader2");//loader1作为loader2的父类加载器
loader2.setPath("d:/myapp/clientlib");
MyClassLoaderloader3=newMyClassLoader(null,"loader3");//父类加载器为null，表明其父类加载器为根类加载器
loader3.setPath("d:/myapp/otherlib");
test(loader2);
test(loader3);
}
publicstaticvoidtest(ClassLoadercl)throwsException{
Classclazz=cl.loadClass("Sample");
Objectobject=clazz.newInstance();
}
}
附上findClass()方法的JDK说明
protectedClassfindClass(Stringname)throwsClassNotFoundException Findstheclasswiththespecifiedbinaryname. Thismethodshouldbeoverriddenbyclassloader implementationsthatfollowthedelegationmodel forloadingclasses,andwillbeinvokedbythe loadClassmethodaftercheckingtheparentclass loaderfortherequestedclass.Thedefault implementationthrowsaClassNotFoundException.
大致说明一下意思：通过指定的name来查找类。该方法应该被类加载器的实现类重写，从而能够保证在加载类的时候可以遵循委托机制模型。在loadClass()方法（该方法是由JVM调用的）中，检查其父类加载器之后，该方法再被调用去加载请求的类。默认该方法的实现是抛出了一个ClassNotFoundException异常。
其实，所谓的加载类，无非就是读取.class文件到内存中，所以在findClass()方法中，loadClassData()方法用于读取.class文件的数据，并返回一个字节数组。然后利用ClassLoader类的defineClass()方法将字节数组转换为Class对象。
上述自定义的类加载器loader1，loader2，loader3及JVM自带的类加载器之间的关系如下：
对于各个类加载器，系统的类加载器是从环境变量classpath中读取.class文件实现类的加载；loader1是从目录d:/myapp/serverlib/下读取.class文件；loader2是从目录d:/myapp/clientlib/下读取.class文件，loader3是从目录d:/myapp/otherlib/下读取.class文件
执行结果：
此处我们分析一下出现这种执行结果的原因：
当执行loader2.loadClass(“Sample”)时先由它上层的所有父类加载器尝试加载Sample类。
loader1从D:\myapp\serverliv目录下成功加载了Sample类，所以loader1是Sample类的定义类加载器，loader1和loader2是Sample类的初始类加载器。
当执行loader3.loadClass(“Sample”)时，先由它上层的所有父类加载器尝试加载Sample类。
loader3的父加载器为根类加载器，它无法加载Sample类，接着loader3从D:\myapp\otherlib目录下成功加载Sample类，所以loader3是Sample类的定义类加载器及初始类加载器。
在Sample类中主动使用了Dog类（newDog()），当执行Sample类的构造方法中的newDog()语句时，JVM需要先加载Dog类，到底用哪个类加载器家在呢？
从上述的打印结果中可以看出，加载Sample类的loader1还加载了Dog类，JVM会用Sample类的定义类加载器去加载Dog类，加载过程中也同样采用了父亲委托机制。
为了验证这一点，可以吧D:\myapp\serverlib目录下Dog.class文件删除，然后在D:\myapp\syslib目录下存放一个Dog.class文件，此时打印结果如下：
Sample:loader1 Dog:sun.misc.Launcher$AppClassLoader@1b84c92 Sample:loader3 Dog:loader3
由此可见，当由loader1加载的Sample类首次主动使用Dog类时，Dog类由系统类加载器加载，如果把D:\myapp\serverlib和D:\myapp\syslib目录下的Dog.class文件都删除，然后在D:\myapp\client目录下存放一个Dog.class文件。
此时文件结构如下图所示：
当Loader1加载Sample类首次主动使用Dog类时，由于loader1及其父类加载器都无法加载Dog类，因此test(loader2)会抛出ClassNotFoundExcption.
这又是因为什么原因呢？
这又牵扯到命名空间的问题。
同一个命名空间内的类时相互可见的。
子加载器的命名空间包含所有父类加载器的命名空间，因此由子加载器加载的类能看见父类加载器加载的类。例如系统类加载器加载的类能看见根类加载器加载的类。由父加载器加载的类不能看见子加载器加载的类。
如果两个加载器之间没有直接或间接的父子关系，那么它们各自加载的类相互不可见。
对于上述问题，loader1可以加载Sample类，而Dog类只能由loader2加载Dog类，loader1是Loader2的父类加载器，父加载器loader1加载的类Sample不能看见子加载器loader2加载的类Dog，所以会抛出异常。
对于上述实例中的main方法，我们不调用test方法，换成如下代码
Classclazz=loader1.loadClass("Sample");
Objectobj=clazz.newInstance();
Samplesample=(Sample)obj;
System.out.println(sample.v1);
MyClassLoader类由系统类加载器加载，而Sample类由loader1类加载器加载，所以MyClassLoader类看不见Sample类。在MyClassLoader类的main方法中使用Sample类，会导致NoClassFoundError错误。
当两个不同命名空间内的类相互不可见时，可采用Java反射机制来访问对象实例的属性和方法。
将上述代码修改：
Classclazz=loader1.loadClass("Sample");
Objectobj=clazz.newInstance();
Fieldfield=clazz.getField("v1");
intv1=field.getInt(obj);
System.out.println(v1);
此时，可以获取到对象中的v1属性值。利用反射机制，我们可以跨越这种命名空间的限制。
补充：
命名空间：
运行时包：
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持毛票票。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教。
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