面试题思考：如何编写自己的类加载器

Posted 2020-12-27 songanwei

类加载器就是负责检索并加载其他Java类或者资源（如文件）的对象，它一般继承于java.lang.ClassLoader这个抽象类（除了BootstrapClassLoader）。

实际上，程序中所有的类都是通过类加载器进行加载的，并且它们都持有各自类加载器对象的引用，可以通过java.lang.Class的getClassLoader方法得到。

一个程序中的各个类加载器构成了一棵树，位于根部的被称作BootstrapClassLoader，它作为Java虚拟机的一部分，它使用C++语言实现，在程序刚启动时就被加载进来，负责Java标准库的加载，并且只有它能完成该任务。

  
标准扩展（Extension）类加载器负责加载Java_Home /lib/ext或者由系统变量 java.ext.dir指定位置中的类库

  
应用程序（Application）类加载器负责加载系统类路径（CLASSPATH）中指定的类库。同时它常被称为系统（System）加载器，因为我们可以通过getSystemClassLoader()方法来获取它。

  
而由我们程序员自己编写的类加载器被称为自定义类加载器，如果生成自定义类加载器时没有明确地指出父类加载器，会默认把应用程序（Application）类加载器作为自己的父亲。

  
类加载器的父子关系相当重要，当你指定由一个类加载器加载某一个类时，它会无论如何先把它交给自己的父类加载器来执行，除非父类加载器检索不到这个类，才会开始尝试自己检索和加载。

显式使用类加载器的最常见例子就是使用JDBC的第一步——加载数据库驱动，如：

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

或者

Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver");

编写目录型类加载器的代码

思路很简单，把指定目录追加到类加载器的类路径中即可。

public static ClassLoader createClassLoader(String dirname) throws java.io.IOException {
    java.net.URL[] url = new java.net.URL[1];
    java.io.File file;
    if (dirname.endsWith("/")) {
        file = new java.io.File(dirname);
    }
    else {
        // 对于目录的路径，最后必须要有‘/‘
        file = new java.io.File(dirname + "/");
    }
    url[0]= file.toURI().toURL();

    ClassLoader parent = ClassLoader.getSystemClassLoader();
    java.net.URLClassLoader loader = new java.net.URLClassLoader(url, parent);

    return loader;
}

下面以一个实例演示如何使用该类加载器，首先创建一个class目录的类加载器，然后获取test.Main类对象，并调用它的main方法。

private void foo() throws Exception {
    ClassLoader loader = createClassLoader("./class/");
    Class<?> cls = Class.forName("test.Main", true, loader);
    java.lang.reflect.Method method = cls.getMethod("main", new Class[]{String[].class});

    method.invoke(null, new Object[]{null});
}

虽然这次演示的是目录，但对于jar文件和zip文件同样可以通过URLClassLoader来加载。