24.4 自定义ClassLoader

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24.4 自定义ClassLoader

Java类加载机制的强大之处在于，我们可以创建自定义的ClassLoader，自定义Class-Loader是Tomcat实现应用隔离、支持JSP、OSGI实现动态模块化的基础。

怎么自定义呢？一般而言，继承类ClassLoader，重写findClass就可以了。怎么实现findClass呢？使用自己的逻辑寻找class文件字节码的字节形式，找到后，使用如下方法转换为Class对象：

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protected final Class<? > defineClass(String name, byte[] b, int off, int len)

name表示类名，b是存放字节码数据的字节数组，有效数据从off开始，长度为len。看个例子：

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public class MyClassLoader extends ClassLoader {
    private static final String BASE_DIR = "data/c87/";
    @Override
    protected Class<? > findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        String fileName = name.replaceAll("\\.", "/");
        fileName = BASE_DIR + fileName + ".class";
        try {
            byte[] bytes = BinaryFileUtils.readFileToByteArray(fileName);
            return defineClass(name, bytes, 0, bytes.length);
        } catch (IOException ex) {
            throw new ClassNotFoundException("failed to load class " + name, ex);
        }
    }
}

MyClassLoader从BASE_DIR下的路径中加载类，它使用了我们在第13章介绍的readFileToByteArray方法读取文件，转换为byte数组。MyClassLoader没有指定父Class-Loader，默认是系统类加载器，即ClassLoader.getSystemClassLoader()的返回值，不过，Class-Loader有一个可重写的构造方法，可以指定父ClassLoader：

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protected ClassLoader(ClassLoader parent)

MyClassLoader有什么用呢？将BASE_DIR加到classpath中不就行了，确实可以，这里主要是演示基本用法，实际中，可以从Web服务器、数据库或缓存服务器获取bytes数组，这就不是系统类加载器能做到的了。

不过，不把BASE_DIR放到classpath中，而是使用MyClassLoader加载，还有一个很大的好处，那就是可以创建多个MyClassLoader，对同一个类，每个MyClassLoader都可以加载一次，得到同一个类的不同Class对象，比如：

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MyClassLoader cl1 = new MyClassLoader();
String className = "shuo.laoma.dynamic.c87.HelloService";
Class<? > class1 = cl1.loadClass(className);
MyClassLoader cl2 = new MyClassLoader();
Class<? > class2 = cl2.loadClass(className);
if(class1 ! = class2) {
    System.out.println("different classes");
}

cl1和cl2是两个不同的ClassLoader, class1和class2对应的类名一样，但它们是不同的对象。

但，这到底有什么用呢？

1）可以实现隔离。一个复杂的程序，内部可能按模块组织，不同模块可能使用同一个类，但使用的是不同版本，如果使用同一个类加载器，它们是无法共存的，不同模块使用不同的类加载器就可以实现隔离，Tomcat使用它隔离不同的Web应用，OSGI使用它隔离不同模块。
2）可以实现热部署。使用同一个ClassLoader，类只会被加载一次，加载后，即使class文件已经变了，再次加载，得到的也还是原来的Class对象，而使用MyClassLoader，则可以先创建一个新的ClassLoader，再用它加载Class，得到的Class对象就是新的，从而实现动态更新。

下面，我们来具体看热部署的示例。