类加载器的双亲委派及打破双亲委派

Posted 2020-08-01 超人汪小建(seaboat)

一般的场景中使用Java默认的类加载器即可，但有时为了达到某种目的又不得不实现自己的类加载器，例如为了达到类库的互相隔离，例如为了达到热部署重加载功能。这时就需要自己定义类加载器，每个类加载器加载各自的类库资源，以此达到资源隔离效果。在对资源的加载上可以沿用双亲委派机制，也可以打破双亲委派机制。

一、沿用双亲委派机制自定义类加载器很简单，只需继承ClassLoader类并重写findClass方法即可。如下例子：

①先定义一个待加载的类Test，它很简单，只是在构建函数中输出由哪个类加载器加载。

public class Test {

    public Test(){
        System.out.println(this.getClass().getClassLoader().toString());
    }

}

②定义一个TestClassLoader类继承ClassLoader，重写findClass方法，此方法要做的事情是读取Test.class字节流并传入父类的defineClass方法即可。然后就可以通过自定义累加载器TestClassLoader对Test.class进行加载,完成加载后会输出“TestLoader”。

public class TestClassLoader extends ClassLoader {

    private String name;

    public TestClassLoader(ClassLoader parent, String name) {
        super(parent);
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return this.name;
    }

    @Override
    public Class<?> findClass(String name) {

        InputStream is = null;
        byte[] data = null;
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        try {
            is = new FileInputStream(new File("d:/Test.class"));
            int c = 0;
            while (-1 != (c = is.read())) {
                baos.write(c);
            }
            data = baos.toByteArray();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                is.close();
                baos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return this.defineClass(name, data, 0, data.length);
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestClassLoader loader = new TestClassLoader(
                TestClassLoader.class.getClassLoader(), "TestLoader");
        Class clazz;
        try {
            clazz = loader.loadClass("test.classloader.Test");
            Object object = clazz.newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } 
    }

}

二、打破双亲委派机制则不仅要继承ClassLoader类，还要重写loadClass和findClass方法，如下例子：

①定义Test类。

public class Test {
    public Test(){
        System.out.println(this.getClass().getClassLoader().toString());
    }
}

②重新定义一个继承ClassLoader的TestClassLoaderN类，这个类与前面的TestClassLoader类很相似，但它除了重写findClass方法外还重写了loadClass方法，默认的loadClass方法是实现了双亲委派机制的逻辑，即会先让父类加载器加载，当无法加载时才由自己加载。这里为了破坏双亲委派机制必须重写loadClass方法，即这里先尝试交由System类加载器加载，加载失败才会由自己加载。它并没有优先交给父类加载器，这就打破了双亲委派机制。

public class TestClassLoaderN extends ClassLoader {

    private String name;

    public TestClassLoaderN(ClassLoader parent, String name) {
        super(parent);
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return this.name;
    }

    @Override
    public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        Class<?> clazz = null;
        ClassLoader system = getSystemClassLoader();
        try {
            clazz = system.loadClass(name);
        } catch (Exception e) {
            // ignore
        }
        if (clazz != null)
            return clazz;
        clazz = findClass(name);
        return clazz;
    }

    @Override
    public Class<?> findClass(String name) {

        InputStream is = null;
        byte[] data = null;
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        try {
            is = new FileInputStream(new File("d:/Test.class"));
            int c = 0;
            while (-1 != (c = is.read())) {
                baos.write(c);
            }
            data = baos.toByteArray();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                is.close();
                baos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return this.defineClass(name, data, 0, data.length);
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestClassLoaderN loader = new TestClassLoaderN(
                TestClassLoaderN.class.getClassLoader(), "TestLoaderN");
        Class clazz;
        try {
            clazz = loader.loadClass("test.classloader.Test");
            Object object = clazz.newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}