Java中用ClassLoader载入各种资源（类文件web资源）的方法

Posted 2020-08-10

lassLoader主要对类的请求提供服务，当JVM需要某类时，它根据名称向ClassLoader要求这个类，然后由ClassLoader返回这个类的class对象。

ClassLoader负责载入系统的所有资源（Class，文件，图片，来自网络的字节流等），通过ClassLoader从而将资源载入JVM 中。每个class都有一个引用，指向自己的ClassLoader。

 

1. 获得ClassLoader的几种方法

可以通过如下3种方法得到ClassLoader ：

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1. this.getClass.getClassLoader();  // 使用当前类的ClassLoader   
2.   
3. Thread.currentThread().getContextClassLoader();  // 使用当前线程的ClassLoader   
4.   
5. ClassLoader.getSystemClassLoader();  // 使用系统ClassLoader，即系统的入口点所使用的ClassLoader。  

 

注：system ClassLoader与根ClassLoader并不一样。JVM下system ClassLoader通常为App ClassLoader。

 

2. 用ClassLoader载入资源的几种方法 

所有资源都通过ClassLoader载入到JVM里，那么在载入资源时当然可以使用ClassLoader，只是对于不同的资源还可以使用一些别的方式载入，例如对于类可以直接new，对于文件可以直接做IO等。

 

2.1 类的载入方式

假设有类A和类B，A在其方法里需要实例化B，载入类可能的方法有3种。对于载入类的情况，用户需要知道B类的完整名字（包括包名，例如"com.alexia.B"） 

1. 使用Class静态方法 Class.forName  

 

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1. Class cls = Class.forName("com.alexia.B");  
2.  B b = (B)cls.newInstance();  

 

2. 使用ClassLoader  

 

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1. /* Step 1. Get ClassLoader */  
2. ClassLoader cl = this.getClass.getClassLoader();;  // 如何获得ClassLoader参考1  
3.   
4. /* Step 2. Load the class */  
5. Class cls = cl.loadClass("com.alexia.B"); // 使用第一步得到的ClassLoader来载入B  
6.      
7. /* Step 3. new instance */  
8. B b = (B)cls.newInstance(); // 有B的类得到一个B的实例  

 

3. 直接new 

 

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1. B b = new B();  

 

注：有人心里可能会想，对于类的载入方式我们都会选择最简单的第3种方式，前两种方式完全是多余。

实则不然，直接new的方式也是有局限的，举个最简单的例子：Java中有包名的类怎么引用默认包中的类？当然说这个是因为有包名的类不能直接用new引用默认包中的类，那么怎么办呢？答案是使用反射机制，即使用第一种方式来加载类（具体请看这里）。而且，用new()和用newInstance()创建类的实例是不同的，主要区别简单描述如下：

从JVM的角度看，我们使用关键字new创建一个类的时候，这个类可以没有被加载。但是使用newInstance()方法的时候，就必须保证：

（1）这个类已经加载；

（2）这个类已经链接了（即为静态域分配存储空间，并且如果必须的话将解析这个类创建的对其他类的所有引用）。而完成上面两个步骤的正是Class的静态方法forName()所完成的，这个静态方法调用了启动类加载器，即加载javaAPI的那个加载器。

可以看出，newInstance()实际上是把new这个方式分解为两步，即首先调用Class加载方法加载某个类，然后实例化。这样分步的好处是显而易见的。我们可以在调用class的静态加载方法forName时获得更好的灵活性，提供给了一种降耦的手段。

 

2.2 文件的载入方式（例如配置文件等）

假设在com.alexia.A类里想读取文件夹 /com/alexia/config 里的文件sys.properties，读取文件可以通过绝对路径或相对路径，绝对路径很简单，在Windows下以盘号开始，在Unix下以"/"开始。对于相对路径，其相对值是相对于ClassLoader的，因为ClassLoader是一棵树，所以这个相对路径和ClassLoader树上的任何一个ClassLoader相对比较后可以找到文件，那么文件就可以找到。文件有以下三种加载方式：

1. 直接用IO流读取 

 

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1. /** 
2.  * 假设当前位置是 "C:/test"，通过执行如下命令来运行A "java com.aleixa.A" 
3.  * 1. 在程序里可以使用绝对路径，Windows下的绝对路径以盘号开始，Unix下以"/"开始 
4.  * 2. 也可以使用相对路径，相对路径前面没有"/" 
5.  * 因为我们在 "C:/test" 目录下执行程序，程序入口点是"C:/test"，相对路径就 
6.  * 是 "com/alexia/config/sys.properties" 
7.  * （例子中，当前程序的ClassLoader是App ClassLoader，system ClassLoader = 当前的 
8.  * 程序的ClassLoader，入口点是"C:/test"） 
9.  * 对于ClassLoader树，如果文件在jdk lib下，或在jdk lib/ext下，或在环境变量里， 
10.  * 都可以通过相对路径"sys.properties"找到，lib下的文件最先被找到 
11.  */  
12. File f = new File("C:/test/com/aleixa/config/sys.properties"); // 使用绝对路径  
13. //File f = new File("com/alexia/config/sys.properties"); // 使用相对路径  
14. InputStream is = new FileInputStream(f);    

 

2. 使用ClassLoader  

 

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1. /** 
2.  * 因为有3种方法得到ClassLoader，对应有如下3种ClassLoader方法读取文件 
3.  * 使用的路径是相对于这个ClassLoader的那个点的相对路径，此处只能使用相对路径 
4.  */  
5. InputStream is = null;  
6. is = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(  
7.        "com/alexia/config/sys.properties"); //方法1  
8. //is = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResourceAsStream(  
9.        "com/alexia/config/sys.properties"); //方法2  
10. //is = ClassLoader.getSystemResourceAsStream("com/alexia/config/sys.properties"); //方法3   

 

3. 使用ResourceBundle 

 

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1. ResourceBundle bundle = ResourceBundle.getBoundle("com.alexia.config.sys");   

 

这种用法通常用来载入用户的配置文件，关于ResourceBunlde更详细的用法请参考其他文档。

注：如果是属性配置文件，也可以通过java.util.Properties.load(is)将内容读到Properties里，Properties默认认为is的编码是ISO-8859-1，如果配置文件是非英文的，可能出现乱码问题。

 

总结：有如下3种途径来载入文件 

    1. 绝对路径 ---> IO
    2. 相对路径 ---> IO 
                      ---> ClassLoader 
    3. 资源捆绑 ---> ResourceBundle 

 

2.3 web资源的载入方式

在web应用里当然也可以使用ClassLoader来载入资源，但更常用的情况是使用ServletContext，如下是web目录结构 
    ContextRoot 
       |- JSP、html、Image等各种文件 
        |- [WEB-INF] 
              |- web.xml 
              |- [lib] Web用到的JAR文件 
                |- [classes] 类文件 

用户程序通常在classes目录下，如果想读取classes目录里的文件，可以使用ClassLoader，如果想读取其他的文件，一般使用ServletContext.getResource()。

如果使用ServletContext.getResource(path)方法，路径必须以"/"开始，路径被解释成相对于ContextRoot的路径，此处载入文件的方法和ClassLoader不同，举例"/WEB-INF/web.xml","/download/WebExAgent.rar"