黑马软件工程师——Java中的类加载器

黑马程序员——Java中的类加载器

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类加载器

Java虚拟机中可以安装多个类加载器，系统默认三个主要类加载器，每个类负责加载特定位置的类：

BootStrap      ExtClassLoader     AppClassLoader

 

类加载器有什么作用?

当程序需要的某个类,那么需要通过类加载器把类的二进制加载到内存中，类加载器也是Java类

 

类加载器也是java类，因为其他是java类的类加载器本身也要被类加载器加载，显然必须有第一个类加载器不是java类，这正是BootStrap

 

Java虚拟机中的所有类加载器采用具有父子关系的树型结构进行组织，在实例化每个类加载器对象时，需要为其指定一个父级类加载器对象或者默认采用系统类加载器为其父级类加载器。

 

类加载器的委托机制：

当java虚拟机要加载一个类时，到底派出哪个类加载器去加载呢？

（1）  首先当前线程的类加载器去加载线程中的第一个类

（2）  如果类A中引用了类B，java虚拟机将使用加载类A装载器来加载类B

（3）  还可以直接调用ClassLoader.loadClass()方法来指定某个类加载器去加载某个类

面试题：能不能自己写个类java.lang.System？

     通常不可以写，因为类加载器采用委托机制，这样保证了父类优先，也就是说总是使用父类能找到的类，这样总是使用java系统提供的System

 

编写自己的类加载器

知识讲解：

（1）  自定义的类加载器必须继承ClassLoader

（2）  覆写loadClass()方法下的findClass方法，因为要保留loadClass中的机制

（3）  defineClass方法

编程步骤：

（1）  编写一个对文件内容进行简单加密的程序

（2）  编写一个自己的类加载器，可实现对加密过的类进行装载和解密

（3）  编写一个程序调用类加载器加载类，在源程序中不能用该类名定义引用变量，因为编译器无法识别这个类。程序中可以除了使用ClassLoader，load方法之外，还可以使用设置线程的上下文类加载器或者系统类加载器，然后再使用Class.forName

实验步骤:

（1）  对不带包名的class文件进行加密，加密结果存放到另外一个目录，例如，java MyClassLoader MyTest.class F:\itcast

（2）  运行加载类的程序，结果能够被正常加载，但打印出来的类装载器名称为AppClassLoader:java MyClassLoader MyTest F:\itcast

（3）  用加密后的类文件替换CLASSPATH环境下的类文件，再执行上一步操作就出问题了，错误说明是AppClassLoader类加载器装载失败

（4）  删除CLASSPATH环境下的类文件，再执行上一步操作就没问题了

 

编写自己的类加载器

public static void main(String[] args) throws Exception {

        String srcPath = args[0];

        String destDir = args[1];

        FileInputStream fis = new FileInputStream(srcPath);

        String destFileName = srcPath.substring(srcPath.lastIndexOf('\\')+1);

        String destPath = destDir + "\\" + destFileName;

        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destPath);

        cypher(fis,fos);

        fis.close();

        fos.close();

    }

 /**

     * 加密方法,同时也是解密方法

     * @param ips

     * @param ops

     * @throws Exception

     */

    private static void cypher(InputStream ips ,OutputStream ops) throws Exception{

        int b = -1;

        while((b=ips.read())!=-1){

            ops.write(b ^ 0xff);//如果是1就变成0,如果是0就变成1

        }

    }

然后在新建一个类,通过上面的方法将新建的类的字节码进行加密:

public class ClassLoaderAttachment extends Date {

    public String toString(){

        return "hello,itcast";

    } 

}

那么这就需要使用我们自己的类加载器来进行解密了.

public class MyClassLoader extends ClassLoader{

 

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        String srcPath = args[0];

        String destDir = args[1];

        FileInputStream fis = new FileInputStream(srcPath);

        String destFileName = srcPath.substring(srcPath.lastIndexOf('\\')+1);

        String destPath = destDir + "\\" + destFileName;

        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destPath);

        cypher(fis,fos);

        fis.close();

        fos.close();

    }

 

    private static void cypher(InputStream ips ,OutputStream ops) throws Exception{

        int b = -1;

        while((b=ips.read())!=-1){

            ops.write(b ^ 0xff);//如果是1就变成0,如果是0就变成1

        }

    }

 

    private String classDir;

 

    @Override

    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {

        String classFileName = classDir + "\\" + name.substring(name.lastIndexOf('.')+1) + ".class";

        try {

            FileInputStream fis = new FileInputStream(classFileName);

            ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();

            cypher(fis,bos);

            fis.close();

            System.out.println("aaa");

            byte[] bytes = bos.toByteArray();

            return defineClass(bytes, 0, bytes.length);

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

        return null;

    }

 

    public MyClassLoader(){

    }

 

    public MyClassLoader(String classDir){

        this.classDir = classDir;

    }

}

测试运行代码:

 

        Class clazz = new MyClassLoader("myClass").loadClass("ClassLoaderAttachment");

        //此处不能在使用ClassLoaderAttachment因为一旦用了之后,

        //系统的类加载器就会去加载,导致失败,所以该类就继承了Date类了.

        Date date = (Date)clazz.newInstance();

        System.out.println(date);

运行结果:

 

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