一、什么是類加載

類的加載指的是將類的.class文件的二進(jìn)制數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)存中，將其放在運(yùn)行數(shù)據(jù)區(qū)的方法去，然后再堆區(qū)創(chuàng)建一個(gè)java.lang.Class對(duì)象，用來(lái)封裝類在方法區(qū)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。類的加載的最終產(chǎn)品是位于堆區(qū)中的Class對(duì)象，Class對(duì)象封裝了類在方法區(qū)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且向Java程序員提供了訪問(wèn)方法區(qū)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的接口。

類加載器并不需要等到某個(gè)類被"首次主動(dòng)使用"時(shí)再加載它，JVM規(guī)范允許類加載器在預(yù)料某個(gè)類將要被使用時(shí)就預(yù)先加載它，如果在預(yù)先加載的過(guò)程中遇到了.class文件的缺失或存在錯(cuò)誤，類加載器必須在程序首次主動(dòng)使用該類時(shí)才報(bào)告錯(cuò)誤(LinkageError錯(cuò)誤)如果這個(gè)類一直沒(méi)有被程序主動(dòng)使用，那么類加載器就不會(huì)報(bào)告錯(cuò)誤。

那么加載.class文件的方式如下：

• 從本地系統(tǒng)中直接加載
• 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載.class文件
• 從zip、jar等歸檔文件中加載.class文件
• 從專有數(shù)據(jù)庫(kù)中提取.class文件
• 將Java源文件動(dòng)態(tài)編譯為.class文件

二、類的生命周期

其中類加載的過(guò)程包括了加載、驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析、初始化五個(gè)階段。在這5個(gè)階段中，加載、驗(yàn)證、準(zhǔn)備和初始化這四個(gè)階段發(fā)生的順序是確定的，而解析的階段則不一定，它在某些情況下可以在初始化階段之后開始，這是為了支持Java語(yǔ)言的運(yùn)行時(shí)綁定（也成為動(dòng)態(tài)綁定或晚期綁定）。另外注意這里的幾個(gè)階段是按順序開始，而不是按順序進(jìn)行或完成，因?yàn)檫@些階段通常都是互相交互地混合進(jìn)行的，通常在一個(gè)階段執(zhí)行的過(guò)程中調(diào)用或激活另一個(gè)階段。

2.1 加載

查找并加載類的二進(jìn)制數(shù)據(jù)

加載時(shí)類加載過(guò)程的第一個(gè)階段，在加載階段，虛擬機(jī)需要完成以下三件事情：

1.通過(guò)一個(gè)類的全限定名來(lái)獲取其定義的二進(jìn)制字節(jié)流。

2.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)。

3.在Java堆中生成一個(gè)代表這個(gè)類的java.lang.Class對(duì)象，作為對(duì)方法區(qū)中這些數(shù)據(jù)的訪問(wèn)入口。

相對(duì)于類加載的其他階段而言，加載階段（準(zhǔn)確地說(shuō)，是加載階段獲取類的二進(jìn)制的二進(jìn)制字節(jié)流的動(dòng)作）是可控性最強(qiáng)的階段，因?yàn)殚_發(fā)人員既可以使用系統(tǒng)提供的類加載器來(lái)完成加載，也可以自定義自己的類加載器來(lái)完成加載。

加載階段完成后，虛擬機(jī)外部的二進(jìn)制字節(jié)流就按照虛擬機(jī)所需的格式存儲(chǔ)在方法區(qū)之中，而在Java堆中也創(chuàng)建一個(gè)java.lang.Class類的對(duì)象，這樣便可以通過(guò)該對(duì)象訪問(wèn)方法區(qū)中的這些數(shù)據(jù)。

2.2 連接

驗(yàn)證：確保被加載的類的正確性

驗(yàn)證是連接階段的第一步，這一階段的目的是為了確保Class文件的字節(jié)流中包含的信息符合當(dāng)前虛擬機(jī)的要求，并且不會(huì)危害虛擬機(jī)自身的安全。驗(yàn)證階段大致會(huì)完成4個(gè)階段的校驗(yàn)動(dòng)作。

• 文件格式驗(yàn)證：驗(yàn)證字節(jié)流是否符合Class文件格式的規(guī)范；例如：是否以0xCAFEBABE開頭、主次版本號(hào)是否在單簽虛擬機(jī)的處理范圍之內(nèi)、常量池中的常量是否有不被支持的類型。
• 元數(shù)據(jù)驗(yàn)證：對(duì)字節(jié)碼描述的信息進(jìn)行語(yǔ)義分析（注意：對(duì)比javac編譯階段的語(yǔ)義分析），以保證其描述信息符合java語(yǔ)言的規(guī)范的要求；例如：這個(gè)類是否有父類，除了java.lang.Object之外。
• 字節(jié)碼驗(yàn)證：通過(guò)數(shù)據(jù)流和控制流分析，確定程序語(yǔ)義是合法的、符合邏輯的。
• 符合引用驗(yàn)證：確保解析動(dòng)作能正確執(zhí)行。

驗(yàn)證階段是非常重要的，但不是必須的，它對(duì)程序運(yùn)行期沒(méi)有影響，如果所引用的類經(jīng)過(guò)反復(fù)驗(yàn)證，那么可以考慮采用-Xverifynone參數(shù)來(lái)關(guān)閉大部分的類驗(yàn)證措施，以縮短虛擬機(jī)類加載的時(shí)間。

準(zhǔn)備：為類的靜態(tài)變量分配內(nèi)存，并將其初始化為默認(rèn)值

準(zhǔn)備階段是正式為類變量分配內(nèi)存并設(shè)置類變量初始值的階段，這些內(nèi)存都將在方法區(qū)中分配。對(duì)于該階段有以下幾點(diǎn)需要注意：

1.這時(shí)候進(jìn)行內(nèi)存分配的僅包括類變量(static),而不包括實(shí)例變量，實(shí)例變量會(huì)在對(duì)象實(shí)例化時(shí)隨著對(duì)象一塊分配在java堆中。

2.這里鎖設(shè)置的初值通常情況下是數(shù)據(jù)類型默認(rèn)的零值(如0、0L、null、false等)，而不是被在java代碼中被顯示地賦予的值。

假設(shè)一個(gè)類變量的定義為:public static int value = 3;

那么變量value在準(zhǔn)備階段過(guò)后的初始值為0，而不是3，因?yàn)檫@時(shí)候尚未開始執(zhí)行任何Java方法，而把value賦值為3的putstatic指令是在程序編譯后，存放于類構(gòu)造器()方法之中的，所以把value賦值為3動(dòng)作將在初始化階段才會(huì)執(zhí)行。

注意：

(1)對(duì)基本數(shù)據(jù)類型來(lái)說(shuō)，對(duì)于類變量(static)和全局變量，如果不顯示地對(duì)其賦值而直接使用，則系統(tǒng)會(huì)為其默認(rèn)的零值，而對(duì)于局部變量來(lái)說(shuō)，在使用前必須顯示地為其賦值，否則編譯時(shí)不通過(guò)。

(2)對(duì)于同時(shí)被static和final修飾的常量，必須在聲明的時(shí)候就為其顯示地賦值，否則編譯時(shí)不通過(guò)；而只被final修飾的常量則既可以在聲明時(shí)顯示地為其賦值，也可以在類初始化時(shí)顯示地為其賦值，總之，在使用前必須為其顯示地的賦值，系統(tǒng)不會(huì)為其賦予默認(rèn)零值。

(3)對(duì)于引用數(shù)據(jù)類型reference來(lái)說(shuō)，如數(shù)組引用、對(duì)象引用等，如果沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行顯示地賦值而直接使用，系統(tǒng)都會(huì)為其賦予默認(rèn)的零值，即null。

(4)如果在數(shù)組初始化時(shí)沒(méi)有對(duì)數(shù)組中的各元素賦值，那么其中的元素將根據(jù)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)類型而被賦予零值。

3.如果類字段的字段屬性表中存在ConstantValue屬性，即同時(shí)被final和static修飾，那么在準(zhǔn)備的階段變量value就會(huì)被初始化為ConstantValue屬性所指定的值。

假設(shè)上面的類變量value被定義為：public static final int value = 3;

編譯時(shí)javac將會(huì)為value生成ConstantValue屬性，在準(zhǔn)備階段虛擬機(jī)就會(huì)根據(jù)ConstantValue的設(shè)置將value賦值為3.我們可以理解為static final常量在編譯期就將其結(jié)果放入了調(diào)用它的類的常量池中。

解析：把類中的符合引用轉(zhuǎn)換為直接引用

解析階段是虛擬機(jī)將常量池內(nèi)的符號(hào)引用替換為直接引用的過(guò)程，解析動(dòng)作主要針對(duì)類或接口、字段、類方法、接口方法、方法類型、方法句柄和調(diào)用點(diǎn)限定符7類符號(hào)引用進(jìn)行。符號(hào)引用就是一組符號(hào)來(lái)描述目標(biāo)，可以是任何字面量。

直接引用就是直接指向目標(biāo)的指針、相對(duì)偏移量或一個(gè)間接定位到目標(biāo)的句柄。

2.3 初始化

初始化，為類的靜態(tài)變量賦予正確的初始值，JVM負(fù)責(zé)對(duì)類進(jìn)行初始化，主要對(duì)類變量進(jìn)行初始化。在java中對(duì)類變量進(jìn)行初始值設(shè)定有兩種方式：

1.聲明類變量是指定初始值

2.使用靜態(tài)代碼塊為類變量指定初始值

JVM初始化步驟：

1.假設(shè)這個(gè)類還沒(méi)有被加載和連接，則程序先加載并連接該類

2.假設(shè)該類的直接父類還沒(méi)有被初始化，則先初始化其直接父類

3.假設(shè)類中有初始化語(yǔ)句，則系統(tǒng)依次執(zhí)行這些初始化代碼

類初始化時(shí)機(jī)：只有當(dāng)對(duì)類的主動(dòng)使用的時(shí)候才會(huì)導(dǎo)致類的初始化，類的主動(dòng)使用包括以下六種：

1.創(chuàng)建類的實(shí)例，也就是new的方式

2.訪問(wèn)某個(gè)類或接口的靜態(tài)變量，或者對(duì)該靜態(tài)變量賦值

3.調(diào)用類的靜態(tài)方法

4.反射

5.初始化某個(gè)類的子類，則其父類也厚被初始化

6.Java虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)被標(biāo)明為啟動(dòng)類的類，直接使用java.exe命令來(lái)運(yùn)行某個(gè)主類。

2.4 結(jié)束生命周期

在如下幾種情況下，Java虛擬機(jī)將結(jié)束生命周期

1.執(zhí)行了System.exit()方法

2.程序正常執(zhí)行結(jié)束

3.程序在執(zhí)行過(guò)程中遇到了異?；蝈e(cuò)誤而異常終止

4.由于操作系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤而導(dǎo)致Java虛擬機(jī)進(jìn)程終止

三、類加載器

我們先來(lái)寫一個(gè)類，看看java類的內(nèi)置了哪些的加載器，具體的代碼如下：

package com.ys.classLoader;

public class FindClassLoaderTest {

    public static void main(String[] args) {
        ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
        System.out.println(classLoader);
        System.out.println(classLoader.getParent());
        System.out.println(classLoader.getParent().getParent());
    }
}

運(yùn)行的結(jié)果如下：

從上圖的結(jié)果可以看出，并沒(méi)有獲取到ExtClassLoader的父Loader，原因是BootstrapLoader（引導(dǎo)類加載器）是用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的，找不到一個(gè)確定的返回父Loader的方式，于是就返回null。

這幾種類加載器的層次的關(guān)系如下圖所示：

注意：這里的父類加載器并不是通過(guò)繼承的關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而是采用組合實(shí)現(xiàn)的。

站在Java虛擬機(jī)的角度來(lái)講，只存在兩種不同的類加載器：

1.啟動(dòng)類加載器：它使用C++實(shí)現(xiàn)，是虛擬機(jī)自身的一部分

2.所有其他的類加載：這些類加載器都由Java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，獨(dú)立于虛擬機(jī)之外，并且全部繼承抽象類java.lang.ClassLoader，這些類加載器需要由啟動(dòng)類加載器加載到內(nèi)存中之后才能去加載其他的類。

站在java開發(fā)人員的角度來(lái)看，類加載器可以大致劃分以下三類：

1.啟動(dòng)類加載器：Bootstrap ClassLoader，負(fù)責(zé)加載存放在JDK\jre\lib(JDK代表JDK的安裝目錄，下同)下，或被-Xbootclasspath參數(shù)指定的路徑中的，并且能被虛擬機(jī)識(shí)別的類庫(kù)(如rt.jar,所有的java.*開頭的類均被BootstrapClassLoader加載)。啟動(dòng)類加載器是無(wú)法被java程序直接引用的。

2.擴(kuò)展類加載器：Extension ClassLoader，該加載器由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader實(shí)現(xiàn)，它負(fù)責(zé)加載JDK\jre\lib\ext目錄中，或者由java.ext.dirs系統(tǒng)變量指定的路徑中的所有的類庫(kù)(如javax.*開頭的類)，開發(fā)者可以直接使用擴(kuò)展類加載器。

3.應(yīng)用程序類加載器：Application ClassLoader，該類加載器由sun.misc.Launcher$AppClassLoader來(lái)實(shí)現(xiàn)，它負(fù)責(zé)加載用戶類路徑(ClassPath)所指定的類，開發(fā)者可以直接使用該類加載器，如果應(yīng)用程序中沒(méi)有自定義過(guò)自己的類加載器，一般情況下這個(gè)就是程序中默認(rèn)的類加載器。

應(yīng)用程序都是由這三種類加載器相互配合進(jìn)行加載的，如果有必要，我們可以加入自定義的類加載器。因?yàn)镴VM自帶的ClassLoader只是懂得從本地文件系統(tǒng)加載標(biāo)準(zhǔn)的java class文件，因此如果編寫自己的ClassLoader，便可以做到如下幾點(diǎn)：

1.在執(zhí)行非置信的代碼之前，自動(dòng)驗(yàn)證數(shù)字簽名。

2.動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建符合用戶特定需要的定制化構(gòu)建類。

3.從特定的場(chǎng)所取得java Class，例如數(shù)據(jù)庫(kù)中和網(wǎng)絡(luò)中。

四、Java類加載機(jī)制

全盤負(fù)責(zé)：當(dāng)一個(gè)類加載器負(fù)責(zé)加載某個(gè)Class時(shí)，該Class所依賴的和引用的其他Class也將由該類加載器負(fù)責(zé)載入，除非顯示使用另外一個(gè)類加載器來(lái)載入。

父親委托：先讓父類加載器試圖加載該類，只有在父類加載器無(wú)法加載該類時(shí)才嘗試從自己的類路徑中加載該類。

緩存機(jī)制：緩存機(jī)制將會(huì)保證所有加載過(guò)的Class都會(huì)被緩存，當(dāng)程序中需要使用某個(gè)Class時(shí)，類加載器先從緩存區(qū)尋找該Class，只有當(dāng)緩存區(qū)不存在，系統(tǒng)才會(huì)讀取該類對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換成Class對(duì)象，存入緩存區(qū)。這就是為什么修改了Class后，必須重啟JVM，程序的修改才會(huì)生效。

五、類的加載

類加載有三種方式：

1.命令行啟動(dòng)應(yīng)用時(shí)候由JVM初始化加載

2.通過(guò)Class.forName()方法動(dòng)態(tài)加載

3.通過(guò)ClassLodaer.loadClass()方法動(dòng)態(tài)加載

測(cè)試的代碼如下：

package com.ys.classLoader;

public class LoadClassTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ClassLoader classLoader = LoadClassTest.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);

        //使用ClassLoader.loadClass()來(lái)加載類，不會(huì)執(zhí)行初始化代碼
        //classLoader.loadClass("com.ys.classLoader.Test1");

        //使用Class.forName()來(lái)加載類，會(huì)默認(rèn)執(zhí)行初始化代碼
        //Class.forName("com.ys.classLoader.Test1");

        //使用Class.forName()來(lái)加載類，并指定類加載器，不會(huì)執(zhí)行初始化代碼
        Class.forName("com.ys.classLoader.Test1", false, classLoader);
    }
}

package com.ys.classLoader;

public class Test1 {
    static {
        System.out.println("靜態(tài)初始化代碼執(zhí)行了....");
    }
}

Class.forName()和ClassLoader.loadClass()區(qū)別

Class.forName()：將類的.class文件加載到j(luò)vm中之外，還會(huì)對(duì)類進(jìn)行解釋，執(zhí)行類中的static塊；

ClassLoader.loadClass()：只干一件事情，就是將.class文件加載到j(luò)vm中，不會(huì)執(zhí)行static中的內(nèi)容，只有在newInstance才會(huì)去執(zhí)行static塊。

Class.forName(name,initialize,loader)帶參函數(shù)也可控制是否加載static塊。并且只有調(diào)用了newInstance()方法采用調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建類的對(duì)象。

六、雙親委派模型

雙親委派模型的工作流程是：如果一個(gè)類加載器收到了類加載的請(qǐng)求，它首先不會(huì)自己去嘗試加載這個(gè)類，而是把請(qǐng)求委托給父加載器去完成，依次向上，因此，所有的類加載請(qǐng)求最終都應(yīng)該被傳遞到頂層的啟動(dòng)類加載器中，只有當(dāng)父加載器在它搜索范圍中沒(méi)有找到所需的類時(shí)，即無(wú)法完成該加載，子加載器才會(huì)嘗試自己去加載該類。

具體的過(guò)程：

1.當(dāng)AppClassLoader加載一個(gè)Class時(shí)，它首先不會(huì)自己去嘗試加載這個(gè)類，而是把類加載請(qǐng)求委托給父類加載器ExtClassLoader去完成。

2.當(dāng)ExtClassLoader加載一個(gè)Class時(shí)，它首先也不會(huì)字節(jié)去嘗試加載這個(gè)類，而是把類加載請(qǐng)求委派給BootstrapClassLoader去完成。

3.如果BootstrapClassLoader加載失敗，會(huì)使用ExtClassLoader來(lái)嘗試加載

4.若ExtClassLoader也加載失敗，則會(huì)使用AppClassLoader來(lái)加載，如果AppClassLoader也加載失敗，則會(huì)報(bào)出異常ClassNotFoundException。

ClassLoader源碼分析：

public Class<?> loadClass(String name)throws ClassNotFoundException {
  return loadClass(name, false);
}
    
protected synchronized Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)throws ClassNotFoundException {
  // 首先判斷該類型是否已經(jīng)被加載
  Class c = findLoadedClass(name);
  if (c == null) {
    //如果沒(méi)有被加載，就委托給父類加載或者委派給啟動(dòng)類加載器加載
    try {
      if (parent != null) {
        //如果存在父類加載器，就委派給父類加載器加載
        c = parent.loadClass(name, false);
      } else {
        //如果不存在父類加載器，就檢查是否是由啟動(dòng)類加載器加載的類，通過(guò)調(diào)用本地方法native Class findBootstrapClass(String name)
        c = findBootstrapClass0(name);
      }
    } catch (ClassNotFoundException e) {
      // 如果父類加載器和啟動(dòng)類加載器都不能完成加載任務(wù)，才調(diào)用自身的加載功能
      c = findClass(name);
    }
  }
  if (resolve) {
    resolveClass(c);
  }
  return c;
}

雙親委派模型的意義：

• 系統(tǒng)類防止內(nèi)存中出現(xiàn)多份同樣的字節(jié)碼
• 保證java程序安全穩(wěn)定運(yùn)行。

七、自定義加載器的應(yīng)用

7.1 熱部署

我們都知道JVM中有緩存的機(jī)制，所以這也會(huì)導(dǎo)致我們修改的類，必須重啟JVM虛擬機(jī)，才會(huì)加載新的類，從而達(dá)成修改的目的。那我們可不可以通過(guò)自己寫的類加載器，然后在類的修改的同時(shí)，我們讓自定義類加載來(lái)重新加載我們修改的類。

通過(guò)上面的源碼的閱讀和雙親委派的機(jī)制，我們這兒寫的自定義的類加載器，如果在不打破雙親委派機(jī)制的話，那么我們寫的自定義類加載器將不會(huì)工作。所以我們這兒要打破雙親委派機(jī)制。

我們先寫一個(gè)自定義的類加載器，具體的代碼如下：

package com.classloader;

import com.Application;
import com.Test;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class MyClassLoader extends ClassLoader {

    //目的 讓緩存里面永遠(yuǎn)能返回一個(gè)Class對(duì)象 這樣就不需要走父類加載器了
    //在構(gòu)造方法里面加載類  loadClass

    //項(xiàng)目的根路徑
    public String rootPath;

    //所有需要由我這個(gè)類加載器加載的類存在這個(gè)集合
    public List<String> clazzs;
    //兩個(gè)classloader  一個(gè)是負(fù)責(zé)加載 需要被熱部署的代碼的
    //一個(gè)是加載系統(tǒng)的一些類的

    //classPaths: 需要被熱部署的加載器去加載的目錄
    public MyClassLoader(String rootPath, String... classPaths) throws Exception {
        this.rootPath = rootPath;
        this.clazzs = new ArrayList<>();
        for (String classPath : classPaths) {
            scanClassPath(new File(classPath));
        }
    }


    //掃描項(xiàng)目里面?zhèn)鬟M(jìn)來(lái)的一些class
    public void scanClassPath(File file) throws Exception {
        if (file.isDirectory()) {
            for (File file1 : file.listFiles()) {
                scanClassPath(file1);
            }
        } else {
            String fileName = file.getName();
            String filePath = file.getPath();
            String endName = fileName.substring(fileName.lastIndexOf(".") + 1);
            if (endName.equals("class")) {
                //現(xiàn)在我們加載到的是一個(gè)Class文件
                //如何吧一個(gè)Class文件 加載成一個(gè)Class對(duì)象？？？？
                InputStream inputStream = new FileInputStream(file);
                byte[] bytes = new byte[(int) file.length()];
                inputStream.read(bytes);

                //文件名轉(zhuǎn)類名
                String className = fileNameToClassName(filePath);

                //類名
                defineClass(className, bytes, 0, bytes.length);
                clazzs.add(className);
                //loadClass 是從當(dāng)前ClassLoader里面去獲取一個(gè)Class對(duì)象
            }
        }

    }

    //文件名轉(zhuǎn)類名，這兒操作系統(tǒng)不同可能文件的分隔符不一樣，所以這兒需要注意，筆者用的Mac。Windows操作需要自行修改。
    public String fileNameToClassName(String filePath) {
        String className = filePath.replace(rootPath, "").replaceAll("/", ".");
        className = className.substring(1, className.lastIndexOf("."));
        return className;
    }

    @Override
    public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        Class<?> loadClass = findLoadedClass(name);
        //第一情況 這個(gè)類 不需要由我們加載
        //第二種情況 這個(gè)類需要由我們加載 但是 確實(shí)加載不到
        if (loadClass == null) {
            if (!clazzs.contains(name)) {
                loadClass = getSystemClassLoader().loadClass(name);
            } else {
                throw new ClassNotFoundException("沒(méi)有加載到類");
            }
        }
        return loadClass;
    }

    //當(dāng)文件被修改的時(shí)候再進(jìn)行熱部署
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //雙親委派機(jī)制
        Application.run(MyClassLoader.class);
    }
}

Application類

package com;

import com.classloader.MyClassLoader;
import org.apache.commons.io.monitor.FileAlterationMonitor;
import org.apache.commons.io.monitor.FileAlterationObserver;

import java.io.File;

public class Application {

    public static String rootPath;

    public static void run(Class<?> clazz) throws Exception {
        String rootPath = MyClassLoader.class.getResource("/").getPath().replaceAll("%20", " ");
        rootPath = new File(rootPath).getPath();
        Application.rootPath = rootPath;
        MyClassLoader myClassLoader = new MyClassLoader(rootPath, rootPath + "/com");
        //用我們自己的類加載器加載程序入口
        startFileListener(rootPath);
        start0(myClassLoader);
    }

  //開啟文件監(jiān)聽器
    public static void startFileListener(String rootPath) throws Exception {
        FileAlterationObserver fileAlterationObserver = new FileAlterationObserver(rootPath);
        fileAlterationObserver.addListener(new FileListener());
        FileAlterationMonitor fileAlterationMonitor = new FileAlterationMonitor(500);
        fileAlterationMonitor.addObserver(fileAlterationObserver);
        fileAlterationMonitor.start();
        //要實(shí)現(xiàn)文件監(jiān)聽：  寫一個(gè)線程 去定時(shí)監(jiān)聽某個(gè)路徑下所有的文件
        //如果文件發(fā)生改動(dòng) 就回調(diào)監(jiān)聽器
    }

    //新的classLoader
    public static void start() {
        System.out.println("啟動(dòng)我們的應(yīng)用程序");
        new Test().test();
    }

    public static void stop() {
        System.out.println("程序退出");
        //告訴jvm需要gc了
        System.gc();
        //告訴jvm可以清除對(duì)象引用
        System.runFinalization();
    }

    public static void start0(MyClassLoader classLoader) throws Exception {
      //全盤委托的機(jī)制，通過(guò)自定義的類加載加載，然后start方法中的new Test()也會(huì)通過(guò)自定義的類加載器加載
        Class<?> aClass = classLoader.loadClass("com.Application");
        aClass.getMethod("start").invoke(aClass.newInstance());
    }

}

文件監(jiān)聽器代碼：

package com;

import com.classloader.MyClassLoader;
import org.apache.commons.io.monitor.FileAlterationListenerAdaptor;

import java.io.File;

public class FileListener extends FileAlterationListenerAdaptor {

    @Override
    public void onFileChange(File file) {
        if (file.getName().indexOf(".class") != -1) {
            try {
                MyClassLoader myClassLoader = new MyClassLoader(Application.rootPath, Application.rootPath + "/com");
                Application.stop();
                Application.start0(myClassLoader);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

Test類的代碼如下：

package com;

public class Test {

    public void test() {
        System.out.println("當(dāng)前版本:version 1.0");
        System.out.println(this.getClass().getClassLoader());
    }
}

運(yùn)行結(jié)果如下，當(dāng)我們修改了Test的源碼，然后點(diǎn)擊一下編譯，就會(huì)打印修改后的信息，具體如下：

7.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腃lass加密

通常情況下，我們都是直接使用系統(tǒng)類加載器。但是，有的時(shí)候，我們也需要自定義類加載器。比如應(yīng)用是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳輸 Java 類的字節(jié)碼，為保證安全性，這些字節(jié)碼經(jīng)過(guò)了加密處理，這時(shí)系統(tǒng)類加載器就無(wú)法對(duì)其進(jìn)行加載，這樣則需要自定義類加載器來(lái)實(shí)現(xiàn)。自定義類加載器一般都是繼承自 ClassLoader 類，從上面對(duì) loadClass 方法來(lái)分析來(lái)看，我們只需要重寫 findClass 方法即可。下面我們通過(guò)一個(gè)示例來(lái)演示自定義類加載器的流程：

package com.ys.classloader;

import java.io.*;


public class MyClassLoader extends ClassLoader {

    private String root;

    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        byte[] classData = loadClassData(name);
        if (classData == null) {
            throw new ClassNotFoundException();
        } else {
            return defineClass(name, classData, 0, classData.length);
        }
    }

    private byte[] loadClassData(String className) {
        String fileName = root + File.separatorChar
                + className.replace('.', File.separatorChar) + ".class";
        try {
            InputStream ins = new FileInputStream(fileName);
            ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
            int bufferSize = 1024;
            byte[] buffer = new byte[bufferSize];
            int length = 0;
            while ((length = ins.read(buffer)) != -1) {
                baos.write(buffer, 0, length);
            }
            return baos.toByteArray();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    public String getRoot() {
        return root;
    }

    public void setRoot(String root) {
        this.root = root;
    }

    public static void main(String[] args)  {

        MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader();
        classLoader.setRoot("/User/king/temp");

        Class<?> testClass = null;
        try {
            testClass = classLoader.loadClass("com.ys.classloader.Test2");
            Object object = testClass.newInstance();
            System.out.println(object.getClass().getClassLoader());
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

自定義類加載器的核心在于對(duì)字節(jié)碼文件的獲取，如果是加密的字節(jié)碼則需要在該類中對(duì)文件進(jìn)行解密。由于這里只是演示，我并未對(duì)class文件進(jìn)行加密，因此沒(méi)有解密的過(guò)程。

到此這篇關(guān)于詳解Java的類加載機(jī)制及熱部署的原理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java類加載機(jī)制及熱部署原理內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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