Java自定义类加载器Classloader详解与实现

瞎写的Classloader
Classloader是实现Java动态特性的重要手段，通过Class loader，Java能够在应用程序运行时根据需要动态地加载所需要的Java类。应用程序可以使用JDK所提供好的class loader，也可以定义自己的class loader。 

class loader与Java的安全特性紧密相关，但对于这个问题，在这篇文章里还是先不涉及吧，先集中精力把class loader讲清楚。。。 

刚才已经说过，Java使用class loader加载各个class。Java中所有的class loader都是java.lang.ClassLoader的子类，也就是说如果我们要自定义class loader的话，就必须要继承ClassLoader。在通常的应用程序中，通常会用到下面几个class loader，但由于这些class loader都是运行JVM是自动地调用的，所以我们根本没有感觉它们的存在： 

Bootstrap class loader：这个class loader是用本地代码编写的，用于加载那些Java中的系统类，例如java.*，javax.*，org.omg.*中的类等。 

一些扩展出来的class loader：例如sun.misc.Launcher$-ExtClassLoader，它用于加载JRE路径下lib/ext目录里的类和JAR包。在一些JVM中，这个class loader的功能也被集中在bootstrap class loader中实现。 

还有就是加载应用程序的class loader：例如sun.misc.Launcher$-AppClassLoader，它用于加载具体应用程序中的类，它会在系统指定的CLASSPATH中去搜索那些所需要的类，所以CLASSPATH的重要之处就在于此。 

如果你从来没有见过这些玩意儿，那么请你在运行java ***的时候加上换成java -verbose ***的参数吧，你会看到从来没有见过的另一番景象的。。。 

Java中的class loader使用的是一种parent的模型，每个class loader都要它的parent class loader，当使用一个class loader加载不到所需要的类时，JVM就会去调用这个class loader的parent class loader继续完成加载任务，直至没有parent为止。在Java中，class loader默认的父子关系是（下面写的是由儿子到父亲的关系）：AppClassLoader->ExtClassLoader->bootstrap class loader。如果连bootstrap class loader都加载不到你所指定的类，呵呵呵，恭喜你，你将会收到一个很熟悉但又很讨厌的异常ClassNotFoundException。 

这种父子关系的class loader模型也为我们定义如何去加载类提供了很大的灵活性，试想，如果你想要加载一个和系统类重名的类，当这个类找不到时也不会去调用系统提供的那个重名类。那么自定义一个class loader，同时切断它与系统class loader的父子关系，于是，当你定义的这个class loader加载不到这个和系统类重名的类时，它也会很听话地停在那里，并告诉你ClassNotFoundException，而不会继续用父class loader去加载。你的目的就达到了。。。 

还要说明的是每个class都会记住自己是被哪个class loader加载到JVM中去的，而这个类中所引用到的其它类也将继续从这个class loader开始寻找并加载。 

说了半天，还是有些离题，纠正之。下面说说如何自定义我们自己的第一个class loader吧。 

要定义自己的class loader，第一步就是要继承java.lang.ClassLoader，那么就应该知道这个ClassLoader是怎么工作的吧。其实这个类工作起来比较简单，我们在需要动态加载一个类时只需要调用ClassLoader.loadClass(String):Class方法就可以，它可以通过一个类名获得一个相应的Class实例。那么是不是我们修改一下这个方法就可以完成自定义的宏伟计划了呢？否。 

在缺省的loadClass方法中做了下面这些事情： 

1. 调用findLoadedClass(String):Class 检查一下这个class是否已经被加载过了，由于JVM 规范规定ClassLoader可以cache它所加载的Class，因此如果一个class已经被加载过的话，直接从cache中获取即可。 

2. 调用它的parent 的loadClass()方法，如果parent为空，这使用JVM内部的class loader（也就是前面说到的bootstrap classloader）。 

3. 如果上面两步都没有找到，调用这个Class 中定义的findClass(String)方法来查找并加载这个class。 

因此，我们只需要覆盖ClassLoader中的findClass(String)方法就可以了，事实上，在Java1.2以后，Java规范也是鼓励用户实现这个方法去实现自定义功能的。 

下面，我们正式开始编写我们的MyClassLoader了，对了，程序中用了Apache的Log4J，所以编译如果因为它的类找不到的话，把那些相关的log语句删掉也不会影响程序的功能。

package test.classloader;

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
import java.util.Enumeration;

import org.apache.log4j.Logger;

public class MyClassLoader extends ClassLoader {

 private String baseDir;
 private static final Logger logger = 
    Logger.getLogger(MyClassLoader.class);

 public MyClassLoader (ClassLoader parent, String baseDir) {
  super(parent);
  this.baseDir = baseDir;
 }