Java 动态加载jar和class文件

Posted 2022-06-10 福州-司马懿

JAVA中类文件加载是动态的。也就是说当我们用到的时候才会去加载，如果不用的话，就不会去加载我们的类。

JAVA为我们提供了两种动态机制。第一种是隐式机制。第二种是显示机制。如下:
两种方法：

• 隐式机制 ：new一个对象 + 调用类的静态方法
• 显式机制 ：
  
  • 由 java.lang.Class的forName()方法加载
  • 由 java.lang.ClassLoader的loadClass()方法加载

1、Class.forName
Class.forName()方法具有两个形式：

• public static Class forName(String className)
• public static Class forName(String className, boolean initialize,ClassLoader loader)

参数说明：

• className - 所需类的完全限定名 (必须包含包名,否则出错!)
• initialize - 是否必须初始化类 (静态代码块的初始化)
• loader - 用于加载类的类加载器

调用只有一个参数的forName()方法等效于 Class.forName(className, true, loader)。
这两个方法，最后都要连接到原生方法forName0().
而三个参数的forName()，最后调用的是: forName0(name, initialize, loader);

不管使用的是new 來实例化某个类、或是使用只有一个参数的Class.forName()方法，内部都隐含了“载入类 ＋ 运行静态代码块”的步骤。
而使用具有三个参数的Class.forName()方法时，如果第二个参数为false，那么类加载器只会加载类，而不会初始化静态代码块，只有当实例化这个类的时候，静态代码块才会被初始化，静态代码块是在类第一次实例化的时候才初始化的。

2、java.lang.ClassLoader
ClassLoader就是用来Load Class的，当一个Class被加载的时候，这个Class所引用到的所有Class也会被加载，而且这种加载是递归的，也就是说，如果A引用到B，B 引用到C，那么当A被加载的时候，B也会被加载，而B被加载的时候，C也会加载。如此递归直到所有需要的Class都加载好。

package com.demo.test;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;

public class DynamicLoadDemo 

    enum FileType 
        JAR, CLASS, OTHER
    

    static class MyClassLoader extends ClassLoader 

        public synchronized Class<?> loadClass(String name, File file) throws FileNotFoundException 
            Class<?> cls = findLoadedClass(name);
            if(cls != null) 
                return cls;
            
            FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
            ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            try 
                while (true) 
                    len = fis.read(buffer);
                    if (len == -1) 
                        break;
                    
                    baos.write(buffer, 0, len);
                
                //FileInputStream的flush是空操作，因为flush的作用是把缓存中的东西写入实体(硬盘或网络流)中，这里没有这种必要所以为空
                //baos.flush();
                byte[] data = baos.toByteArray();
                return defineClass(null, data, 0, data.length);
             catch (IOException e) 
                e.printStackTrace();
             finally 
                try 
                    baos.close();
                 catch (IOException e) 
                    e.printStackTrace();
                
                try 
                    fis.close();
                 catch (IOException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
            return null;
        
    

    public static void main(String[] args) 
        String className = "com.demo.test.HelloWorld";
        String paths[] =  "HelloWorld.jar", "HelloWorld.class" ;
        for (String path : paths) 
            String lowerPath = path.toLowerCase();
            FileType fileType = FileType.OTHER;
            if (lowerPath.endsWith(".jar") || lowerPath.endsWith(".zip")) 
                fileType = FileType.JAR;
             else if (lowerPath.endsWith(".class")) 
                fileType = FileType.CLASS;
            
            if (fileType == FileType.OTHER) 
                return;
            
            File file = new File(path);
            if (!file.exists()) 
                return;
            
            try 
                URL url = file.toURI().toURL();
                System.out.println(url.toString());
                Class<?> cls = null;
                switch (fileType) 
                case JAR:
                    URLClassLoader classLoader = new URLClassLoader(new URL[]  url , Thread.currentThread().getContextClassLoader());
                    cls = classLoader.loadClass(className);
                    break;
                case CLASS:
                    MyClassLoader myClassLoader = new MyClassLoader();
                    cls = myClassLoader.loadClass(className, file);
                    break;
                default:
                    break;
                
                if (cls == null) 
                    return;
                
                // 实例变量
                Field field = cls.getDeclaredField("hello");
                if (!field.isAccessible()) 
                    field.setAccessible(true);
                
                System.out.println(field.get(cls.newInstance()));
                // 调用静态不带参数方法
                Method staticMethod = cls.getDeclaredMethod("sayStaticHello", null);
                if (!staticMethod.isAccessible()) 
                    staticMethod.setAccessible(true);
                
                // 如果函数的返回值是void，就会返回null
                staticMethod.invoke(cls, null);
                // 实例带参数方法方法
                Method method = cls.getDeclaredMethod("say", String.class);
                if (!method.isAccessible()) 
                    method.setAccessible(true);
                
                Object ret = method.invoke(cls.newInstance(), "hello world");
                System.out.println(ret);
             catch (MalformedURLException e) 
                e.printStackTrace();
             catch (ClassNotFoundException e) 
                e.printStackTrace();
             catch (NoSuchMethodException e) 
                e.printStackTrace();
             catch (SecurityException e) 
                e.printStackTrace();
             catch (IllegalAccessException e) 
                e.printStackTrace();
             catch (IllegalArgumentException e) 
                e.printStackTrace();
             catch (InvocationTargetException e) 
                e.printStackTrace();
             catch (InstantiationException e) 
                e.printStackTrace();
             catch (NoSuchFieldException e) 
                e.printStackTrace();
             catch (FileNotFoundException e) 
                e.printStackTrace();
            
        
    

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