JVM中除了根加载器之外其他加载器都是ClassLoader的子类实例， 可以通过扩展ClassLoader的子类，通过重写方法来实现自定义的类加载器。
ClassLoader中有两个关键的方法如下，
- loadClass(...)， 系统调用这个方法来加载指定类的Class对象
在这个方法中，一般需要做四件事，先后顺序如下，
- findLoadedClass(..)看是否已经加载类——加载器的缓存机制
- 在父加载器上调用loadClass(..)， 父加载器为null，则使用根加载器加载——加载器的父类委托机制
- 调用findClass方法查找类
- findClass(...)，根据名称查找类
ClassLoader中还有一个核心方法 Class defineClass(...)，它负责将class文件读入字节数组，并把它转为Class对象。
所以如果需要自定义加载器，只需要重写findClass(...)方法就行了。因为loadClass不仅用到了缓存机制和父类委托机制，还直接调用了findClass类。
下面是一个简单例子来实现自定义加载器， 这个程序通过重写findClass实现自定义类的加载机制，让它在加载之前先编译源文件，这样就实现运行java文件之前先编译它， 从而可以通过这个程序直接执行java源文件。
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method; public class MyClassLoader 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];
try {
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+" != "+raw);
}
return raw;
} catch (IOException e) {
throw e;
}
} //定义编译指定java文件的方法
private boolean compile(String javaFile) throws IOException{
System.out.println("MyClassLoader: " + "正在编译 " + javaFile);
Process p = Runtime.getRuntime().exec("javac " + javaFile);
try {
//其他线程都等这个线程完成
p.waitFor();
} catch (InterruptedException e) {
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) throws ClassNotFoundException {
Class clazz = null;
// 将包路径中的点（.）替换成斜杠(/)
String fileStub = name.replace(".", "/");
String javaFilename = fileStub + ".java";
String classFilename = fileStub + ".class";
File javaFile = new File(javaFilename);
File classFile = new File(classFilename);
//当指定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文件的修改文件更晚时，重新编译
if (javaFile.exists() && (!classFile.exists()
|| javaFile.lastModified() > classFile.lastModified())) {
try {
//如果编译失败，或者该class不存在
if (!compile(javaFilename) || !classFile.exists()) {
throw new ClassNotFoundException("ClassNotFoundException " + javaFilename);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
} //如果class文件存在，将其转换为Class对象
if (classFile.exists()) {
try {
//将class文件的二进制数据读入数组
byte[] raw = getBytes(classFilename);
//调用ClassLoader的defineClass方法将class文件转换成Class对象
clazz = defineClass(name, raw, 0, raw.length);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
} // 如果clazz为null， 表明失败， 则抛出异常
if (clazz == null) {
throw new ClassNotFoundException(name);
} return clazz;
} public static void main(String[] args) throws Exception {
// 如果运行该程序时没有参数，即没有目标类 if (args.length < 1) { System.out.println("缺少目标类，请安如下格式运行Java源文件");
System.out.println("java MyClassLoader ClassName");
} //第一个参数是要运行的类
String progClass = args[0]; //剩下的参数将做为目标运行时的参数
//将这些参数复制到一个新的数组中
String[] progArgs = new String[args.length - 1];
System.arraycopy(args, 1, progArgs, 0 , progArgs.length);
MyClassLoader mcl = new MyClassLoader();
//加载需要运行的类
Class<?> clazz = mcl.loadClass(progClass);
//获取需要运行类的主方法
Method main = clazz.getMethod("main", (new String[0]).getClass());
Object argsArray[] = {progArgs};
main.invoke(null, argsArray);
}
}
下面写一个测试用的类，
public class Test{
public static void main(String[] args) throws Exception {
System.out.println("this is Test");
}
}
使用 java MyClassLoader Test 执行程序
自定义类加载器的意义
自定义加载类，还能实现以下重要功能，
- 执行代码前自动验证代码签名
- 根据用户提供的密码解密代码， 从而实现代码混淆器来防止代码被反编译*.class文件
- 根据需求动态地加载类
- 根据需求把其他数据以字节码的形式加载到应用中