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博文笔记

java自定义类加载器（findClass和loadClass这两个方法的差别）

创建时间：2018-01-23 投稿人： 浏览次数：222


package huang.de.wei;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class CompileClassLoader extends ClassLoader {
    //读取一个文件的内容
    private byte[] getBytes(String filename) throws IOException{
    File file=new File(filename);
    long len=file.length();
    byte[] raw=new byte[(int)len];
    FileInputStream fin =new FileInputStream(file);
    //一次读取class文件的全部二进制数据
    int r =fin.read(raw);
    if(r!=len)
        throw new IOException("无法读取全部文件："+r+" != "
                +len);
    fin.close();
    return raw;
    }
    //定义编译指定的java文件的方法
    private boolean compile(String javaFile) throws IOException{
        System.out.println("CompileClassLoader正在编译"+javaFile+"...");
        //调用系统的javac命令
        Process p=Runtime.getRuntime().exec("javac"+javaFile);
        //其他的线程都在等待这个线程完成
        try {
            p.waitFor();
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            System.out.println(e);;
        }
        //获取javac线程的退出值
        int ret =p.exitValue();
        return ret ==0;
        
        
    }
//重写ClassLoader的findClass方法
    protected Class<?> findClass(String name){
        System.out.println("进入findClass内部");
        Class clazz=null;
        //将包路径中的点（.）替换成斜线（/）。
        String fileStub=name.replace(".", "/");
        String javaFilename="src/"+fileStub+"java";
        String ClassFilename ="bin/"+fileStub+".class";
        File javaFile=new File(javaFilename);
        File classFile=new File(ClassFilename);
        //当指定的java源文件存在，且class文件不存在，或者java源文件的
        //修改时间比class文件修改时间晚时，重新编译
        if(javaFile.exists()&&(!classFile.exists())||javaFile.lastModified()>classFile.lastModified())
        {
            //如果编译失败，或者该class文件不存在
            try {
                if(!compile(javaFilename)||!classFile.exists()){
                    
                }
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            
        }
        //如果class文件存在，系统负责将该文件转化成class对象
        if(classFile.exists()){
        
        try {
            byte[] raw = getBytes(ClassFilename);
            //调用ClassLoader的defineClass方法将二进制数据转换成class对象
            clazz=defineClass(name,raw,0,raw.length);
                
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        
        
        }
    //如果clazz为null,表明加载失败，则抛出异常
        if(clazz==null){
            try {
                throw new ClassNotFoundException(name);
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                System.out.println("找不到这个类");
                System.out.println(e.toString());;
                System.out.println("找不到这个类");
            }
            
        }
    return clazz;
    
    }
    //定义一个主方法
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        /*//如果运行程序没有参数，即没有目标类
        if(args.length<1){
            System.out.println("缺少运行的目标类，请按如下格式运行java源文件：");
            System.out.println("java CompileClassLoader ClassName");
            
        }
        //第一个参数需要运行的类
        String progClass=args[0];
    //剩下的参数将作为运行目标类时的参数，所以将这些参数复制到新的数组中
        String progArgs[]=new String[args.length-1];
        System.arraycopy(args,1,progArgs,0,progArgs.length);
        CompileClassLoader ccl=new CompileClassLoader();
        //加载需要运行的类
        Class<?> clazz =ccl.loadClass(progClass);
        //加载需要运行的类的主方法
        Method main=clazz.getMethod("main",(new String[0].getClass()));
        Object argspArray[] ={progArgs};
        main.invoke(null, argspArray);*/
        
        
        
        
         // 如果运行该程序时没有参数，即没有目标类
        args = new String[]{"huang.de.wei.Hello","嘿嘿"};
        // 第一个参数是需要运行的类
        String progClass = args[0];
        System.out.println(args[0]);
        // 剩下的参数将作为运行目标类时的参数，
        // 将这些参数复制到一个新数组中
        String[] progArgs = new String[args.length-1];
        System.out.println(progArgs);
        System.arraycopy(args , 1 , progArgs
            , 0 , progArgs.length);
        CompileClassLoader ccl = new CompileClassLoader();
        // 加载需要运行的类
        Class<?> clazz = ccl.findClass(progClass);
        // 获取需要运行的类的主方法
        Method main = clazz.getMethod("main" , (new String[0]).getClass());
        Object[] argsArray = {progArgs};
        main.invoke(null,argsArray);

    }

}
复制代码

 

被加载的类：

复制代码 
package huang.de.wei;

public class Hello {

    public static void main(String[] args){
        System.out.println("tes22t2");
        for (String arg : args)
        {
            System.out.println("运行Hello的参数：" + arg);
        }

        
    }
    
}
复制代码

 

运行结果：

huang.de.wei.Hello
[Ljava.lang.String;@1fc4bec
进入findClass内部
tes22t2
运行Hello的参数：嘿嘿

如果把   Class<?> clazz = ccl.findClass(progClass);改成  Class<?> clazz = ccl.loadClass(progClass);则程序运行不会进入我们重写的findClass方法内部，这时候遇到什么情况程序会进入findClass内部呢？其实Class<?> clazz = ccl.loadClass(progClass);这句的运行机制是这样的，如果loadClass()方法找不到需要被加载的类（这个代码示例是用huang.de.wei.Hello这个类当做被加载的类），则再到findClass()方法里面找。

如果

 Class<?> clazz = ccl.findClass(progClass);

改为

 Class<?> clazz = ccl.loadClass(progClass);

且：

 args = new String[]{"huang.de.wei.Hello","嘿嘿"};

改为：

args = new String[]{"huang.de.wei.Hello2","嘿嘿"};//Hello2这个类不存在，程序用loadClass()方法找不到，就再调用findClass再找

运行结果如下：

huang.de.wei.Hello2
[Ljava.lang.String;@1fc4bec
进入findClass内部
找不到这个类
java.lang.ClassNotFoundException: huang.de.wei.Hello2
找不到这个类
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
 at huang.de.wei.CompileClassLoader.main(CompileClassLoader.java:136)

package huang.de.wei;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class CompileClassLoader extends ClassLoader {
    //读取一个文件的内容
    private byte[] getBytes(String filename) throws IOException{
    File file=new File(filename);
    long len=file.length();
    byte[] raw=new byte[(int)len];
    FileInputStream fin =new FileInputStream(file);
    //一次读取class文件的全部二进制数据
    int r =fin.read(raw);
    if(r!=len)
        throw new IOException("无法读取全部文件："+r+" != "
                +len);
    fin.close();
    return raw;
    }
    //定义编译指定的java文件的方法
    private boolean compile(String javaFile) throws IOException{
        System.out.println("CompileClassLoader正在编译"+javaFile+"...");
        //调用系统的javac命令
        Process p=Runtime.getRuntime().exec("javac"+javaFile);
        //其他的线程都在等待这个线程完成
        try {
            p.waitFor();
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            System.out.println(e);;
        }
        //获取javac线程的退出值
        int ret =p.exitValue();
        return ret ==0;
        
        
    }
//重写ClassLoader的findClass方法
    protected Class<?> findClass(String name){
        System.out.println("进入findClass内部");
        Class clazz=null;
        //将包路径中的点（.）替换成斜线（/）。
        String fileStub=name.replace(".", "/");
        String javaFilename="src/"+fileStub+"java";
        String ClassFilename ="bin/"+fileStub+".class";
        File javaFile=new File(javaFilename);
        File classFile=new File(ClassFilename);
        //当指定的java源文件存在，且class文件不存在，或者java源文件的
        //修改时间比class文件修改时间晚时，重新编译
        if(javaFile.exists()&&(!classFile.exists())||javaFile.lastModified()>classFile.lastModified())
        {
            //如果编译失败，或者该class文件不存在
            try {
                if(!compile(javaFilename)||!classFile.exists()){
                    
                }
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            
        }
        //如果class文件存在，系统负责将该文件转化成class对象
        if(classFile.exists()){
        
        try {
            byte[] raw = getBytes(ClassFilename);
            //调用ClassLoader的defineClass方法将二进制数据转换成class对象
            clazz=defineClass(name,raw,0,raw.length);
                
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        
        
        }
    //如果clazz为null,表明加载失败，则抛出异常
        if(clazz==null){
            try {
                throw new ClassNotFoundException(name);
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                System.out.println("找不到这个类");
                System.out.println(e.toString());;
                System.out.println("找不到这个类");
            }
            
        }
    return clazz;
    
    }
    //定义一个主方法
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        /*//如果运行程序没有参数，即没有目标类
        if(args.length<1){
            System.out.println("缺少运行的目标类，请按如下格式运行java源文件：");
            System.out.println("java CompileClassLoader ClassName");
            
        }
        //第一个参数需要运行的类
        String progClass=args[0];
    //剩下的参数将作为运行目标类时的参数，所以将这些参数复制到新的数组中
        String progArgs[]=new String[args.length-1];
        System.arraycopy(args,1,progArgs,0,progArgs.length);
        CompileClassLoader ccl=new CompileClassLoader();
        //加载需要运行的类
        Class<?> clazz =ccl.loadClass(progClass);
        //加载需要运行的类的主方法
        Method main=clazz.getMethod("main",(new String[0].getClass()));
        Object argspArray[] ={progArgs};
        main.invoke(null, argspArray);*/
        
        
        
        
         // 如果运行该程序时没有参数，即没有目标类
        args = new String[]{"huang.de.wei.Hello","嘿嘿"};
        // 第一个参数是需要运行的类
        String progClass = args[0];
        System.out.println(args[0]);
        // 剩下的参数将作为运行目标类时的参数，
        // 将这些参数复制到一个新数组中
        String[] progArgs = new String[args.length-1];
        System.out.println(progArgs);
        System.arraycopy(args , 1 , progArgs
            , 0 , progArgs.length);
        CompileClassLoader ccl = new CompileClassLoader();
        // 加载需要运行的类
        Class<?> clazz = ccl.findClass(progClass);
        // 获取需要运行的类的主方法
        Method main = clazz.getMethod("main" , (new String[0]).getClass());
        Object[] argsArray = {progArgs};
        main.invoke(null,argsArray);

    }

}
复制代码

 

被加载的类：

复制代码 
package huang.de.wei;

public class Hello {

    public static void main(String[] args){
        System.out.println("tes22t2");
        for (String arg : args)
        {
            System.out.println("运行Hello的参数：" + arg);
        }

        
    }
    
}
复制代码

 

运行结果：

huang.de.wei.Hello
[Ljava.lang.String;@1fc4bec
进入findClass内部
tes22t2
运行Hello的参数：嘿嘿

如果把   Class<?> clazz = ccl.findClass(progClass);改成  Class<?> clazz = ccl.loadClass(progClass);则程序运行不会进入我们重写的findClass方法内部，这时候遇到什么情况程序会进入findClass内部呢？其实Class<?> clazz = ccl.loadClass(progClass);这句的运行机制是这样的，如果loadClass()方法找不到需要被加载的类（这个代码示例是用huang.de.wei.Hello这个类当做被加载的类），则再到findClass()方法里面找。

如果

 Class<?> clazz = ccl.findClass(progClass);

改为

 Class<?> clazz = ccl.loadClass(progClass);

且：

 args = new String[]{"huang.de.wei.Hello","嘿嘿"};

改为：

args = new String[]{"huang.de.wei.Hello2","嘿嘿"};//Hello2这个类不存在，程序用loadClass()方法找不到，就再调用findClass再找

运行结果如下：

huang.de.wei.Hello2
[Ljava.lang.String;@1fc4bec
进入findClass内部
找不到这个类
java.lang.ClassNotFoundException: huang.de.wei.Hello2
找不到这个类
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
 at huang.de.wei.CompileClassLoader.main(CompileClassLoader.java:136)

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