1. 類加載的七個(gè)階段
1.1加載
- 通過一個(gè)類的全限定名來獲取定義此類的二進(jìn)制字節(jié)流；
- 將這個(gè)字節(jié)流所代表的靜態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；
- 在內(nèi)存中生成一個(gè)代表這個(gè)類的java.lang.Class對(duì)象，作為方法區(qū)這個(gè)類的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的訪問入口；前面說大部分對(duì)象都是在堆中創(chuàng)建，但是對(duì)于HotSpot虛擬機(jī)，這個(gè)對(duì)象存儲(chǔ)在方法區(qū)。
1.2 驗(yàn)證
- 文件格式驗(yàn)證
- 元數(shù)據(jù)驗(yàn)證
- 字節(jié)碼驗(yàn)證
- 符號(hào)引用驗(yàn)證
1.3 準(zhǔn)備
為類變量分配內(nèi)存（在方法區(qū)）并設(shè)置類變量的初始值，通常是零值。
1.4 解析
虛擬機(jī)將常量池中的符號(hào)引用替換為直接引用的過程。
1.5 初始化
執(zhí)行類構(gòu)造器<clinit>()方法的過程。
1.6 使用
1.7 卸載
2. 類加載器
2.1 雙親委派模型-Parents delegation Model
- 調(diào)用 findLoadedClass(String) 檢查這個(gè)類是否已經(jīng)加載過；
- 否則調(diào)用父加載器的 loadClass 去加載，如果父加載器為null，則使用啟動(dòng)類加載器作為父加載器Bootstrap Classloader；
- 否則調(diào)用自己的 findClass(String) 去加載這個(gè)類；
總的來說就是Class文件加載到類加載子系統(tǒng)后，先沿著圖中紅色虛線的方向自下而上進(jìn)行委托，再沿著黑色虛線的方向自上而下進(jìn)行查找，整個(gè)過程就是先上后下。
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException {
// First, check if the class has already been loaded
Class<?> c = findLoadedClass(name);
if (c == null) {
try {
if (parent != null) {
c = parent.loadClass(name, false);
} else {
c = findBootstrapClassOrNull(name);
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
// ClassNotFoundException thrown if class not found
// from the non-null parent class loader
}
if (c == null) {
// If still not found, then invoke findClass in order
// to find the class.
c = findClass(name);
}
}
return c;
}
2.2 自定義ClassLoader
系統(tǒng)提供的類加載器只能夠加載指定目錄下的jar包和Class文件，如果想要加載網(wǎng)絡(luò)上的或者是D盤某一文件中的jar包和Class文件則需要自定義ClassLoader。
實(shí)現(xiàn)自定義ClassLoader需要兩個(gè)步驟：
- 定義一個(gè)自定義ClassLoade并繼承抽象類ClassLoader。
- 復(fù)寫findClass方法，并在findClass方法中調(diào)用defineClass方法。
下面我們就自定義一個(gè)ClassLoader用來加載位于D:\lib的Class文件。
2.2.1 編寫測(cè)試Class文件
首先編寫測(cè)試類并生成Class文件，如下所示。
package com.example;
public class Jobs {
public void say() {
System.out.println("One more thing");
}
}
將這個(gè)Jobs.java放入到D:\lib中，使用cmd命令進(jìn)入D:\lib目錄中，執(zhí)行Javac Jobs.java對(duì)該java文件進(jìn)行編譯，這時(shí)會(huì)在D:\lib中生成Jobs.class。
2.2.2 編寫自定義ClassLoader
接下來編寫自定義ClassLoader，如下所示。
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
public class DiskClassLoader extends ClassLoader {
private String path;
public DiskClassLoader(String path) {
this.path = path;
}
@Override
protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
Class clazz = null;
byte[] classData = loadClassData(name);//1
if (classData == null) {
throw new ClassNotFoundException();
} else {
clazz= defineClass(name, classData, 0, classData.length);//2
}
return clazz;
}
private byte[] loadClassData(String name) {
String fileName = getFileName(name);
File file = new File(path,fileName);
InputStream in=null;
ByteArrayOutputStream out=null;
try {
in = new FileInputStream(file);
out = new ByteArrayOutputStream();
byte[] buffer = new byte[1024];
int length=0;
while ((length = in.read(buffer)) != -1) {
out.write(buffer, 0, length);
}
return out.toByteArray();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
try {
if(in!=null) {
in.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try{
if(out!=null) {
out.close();
}
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
return null;
}
private String getFileName(String name) {
int index = name.lastIndexOf('.');
if(index == -1){//如果沒有找到'.'則直接在末尾添加.class
return name+".class";
}else{
return name.substring(index+1)+".class";
}
}
}
這段代碼有幾點(diǎn)需要注意的，注釋1處的loadClassData方法會(huì)獲得class文件的字節(jié)碼數(shù)組，并在注釋2處調(diào)用defineClass方法將class文件的字節(jié)碼數(shù)組轉(zhuǎn)為Class類的實(shí)例。loadClassData方法中需要對(duì)流進(jìn)行操作，關(guān)閉流的操作要放在finally語句塊中，并且要對(duì)in和out分別采用try語句，如果in和out共同在一個(gè)try語句中，那么如果in.close()發(fā)生異常，則無法執(zhí)行 out.close()。
最后我們來驗(yàn)證DiskClassLoader是否可用，代碼如下所示。
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class ClassLoaderTest {
public static void main(String[] args) {
DiskClassLoader diskClassLoader = new DiskClassLoader("D:\\lib");//1
try {
Class c = diskClassLoader.loadClass("com.example.Jobs");//2
if (c != null) {
try {
Object obj = c.newInstance();
System.out.println(obj.getClass().getClassLoader());
Method method = c.getDeclaredMethod("say", null);
method.invoke(obj, null);//3
} catch (InstantiationException | IllegalAccessException
| NoSuchMethodException
| SecurityException |
IllegalArgumentException |
InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
注釋1出創(chuàng)建DiskClassLoader并傳入要加載類的路徑，注釋2處加載Class文件，需要注意的是，不要在項(xiàng)目工程中存在名為com.example.Jobs的Java文件，否則就不會(huì)使用DiskClassLoader來加載，而是AppClassLoader來負(fù)責(zé)加載，這樣我們定義DiskClassLoader就變得毫無意義。接下來在注釋3通過反射來調(diào)用Jobs的say方法，打印結(jié)果如下：
com.example.DiskClassLoader@4554617c
One more thing
使用了DiskClassLoader來加載Class文件，say方法也正確執(zhí)行，顯然我們的目的達(dá)到了。
