菠蘿三國

在流行的商業化編程語言中，Java 語言由于在 Java 虛擬機 (JVM) 上運行而顯得與眾不同。這意味著已編譯的程序是一種特殊的、獨立于平臺的格式，并非依賴于它們所運行的機器。在很大程度上，這種格式不同于傳統的可執行程序格式。

與 C 或 C++ 編寫的程序不同，Java 程序并不是一個可執行文件，而是由許多獨立的類文件組成，每一個文件對應于一個 Java 類。

此外，這些類文件并非立即全部都裝入內存，而是根據程序需要裝入內存。ClassLoader 是 JVM 中將類裝入內存的那部分。

而且，Java ClassLoader 就是用 Java 語言編寫的。這意味著創建您自己的 ClassLoader 非常容易，不必了解 JVM 的微小細節。

如果 JVM 已經有一個 ClassLoader，那么為什么還要編寫另一個呢？問得好。缺省的 ClassLoader 只知道如何從本地文件系統裝入類文件。不過這只適合于常規情況，即已全部編譯完 Java 程序，并且計算機處于等待狀態。

但 Java 語言最具新意的事就是 JVM 可以非常容易地從那些非本地硬盤或從網絡上獲取類。例如，瀏覽者可以使用定制的 ClassLoader 從 Web 站點裝入可執行內容。

有許多其它方式可以獲取類文件。除了簡單地從本地或網絡裝入文件以外，可以使用定制的 ClassLoader 完成以下任務：

• 在執行非置信代碼之前，自動驗證數字簽名
• 使用用戶提供的密碼透明地解密代碼
• 動態地創建符合用戶特定需要的定制化構建類

定制 ClassLoader 示例

如果使用過 JDK 或任何基于 Java 瀏覽器中的 Applet 查看器，那么您差不多肯定使用過定制的 ClassLoader。

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ClassLoader 的基本目標是對類的請求提供服務。當 JVM 需要使用類時，它根據名稱向 ClassLoader 請求這個類，然后 ClassLoader 試圖返回一個表示這個類的 Class 對象。

通過覆蓋對應于這個過程不同階段的方法，可以創建定制的 ClassLoader。

在本章的其余部分，您會學習 Java ClassLoader 的關鍵方法。您將了解每一個方法的作用以及它是如何適合裝入類文件這個過程的。您也會知道，創建自己的 ClassLoader 時，需要編寫什么代碼。

在下一章中，您將會利用這些知識來使用我們的 ClassLoader 示例 -- CompilingClassLoader。

方法 loadClass

ClassLoader.loadClass() 是 ClassLoader 的入口點。其特征如下：

第三章：Compiling ClassLoader

以下是 CompilingClassLoader.java 的源代碼

// $Id$

import java.io.*;

/*

A CompilingClassLoader compiles your Java source on-the-fly.  It checks

for nonexistent .class files, or .class files that are older than their

corresponding source code.*/

public class CompilingClassLoader extends ClassLoader

{

// Given a filename, read the entirety of that file from disk

// and return it as a byte array.

private byte[] getBytes( String filename ) throws IOException {

// Find out the length of the file

File file = new File( filename );

long len = file.length();

// Create an array that's just the right size for the file's

// contents

byte raw[] = new byte[(int)len];

// Open the file

FileInputStream fin = new FileInputStream( file );

// Read all of it into the array; if we don't get all,

// then it's an error.

int r = fin.read( raw );

if (r != len)

throw new IOException( "Can't read all, "+r+" != "+len );

// Don't forget to close the file!

fin.close();

// And finally return the file contents as an array

return raw;

}

// Spawn a process to compile the java source code file

// specified in the 'javaFile' parameter.  Return a true if

// the compilation worked, false otherwise.

private boolean compile( String javaFile ) throws IOException {

// Let the user know what's going on

System.out.println( "CCL: Compiling "+javaFile+"..." );

// Start up the compiler

Process p = Runtime.getRuntime().exec( "javac "+javaFile );

// Wait for it to finish running

try {

p.waitFor();

} catch( InterruptedException ie ) { System.out.println( ie ); }

// Check the return code, in case of a compilation error

int ret = p.exitValue();

// Tell whether the compilation worked

return ret==0;

}

// The heart of the ClassLoader -- automatically compile

// source as necessary when looking for class files

public Class loadClass( String name, boolean resolve )

throws ClassNotFoundException {



// Our goal is to get a Class object

Class clas = null;



// First, see if we've already dealt with this one

clas = findLoadedClass( name );



//System.out.println( "findLoadedClass: "+clas );



// Create a pathname from the class name

// E.g. java.lang.Object => java/lang/Object

String fileStub = name.replace( '.', '/' );



// Build objects pointing to the source code (.java) and object

// code (.class)

String javaFilename = fileStub+".java";

String classFilename = fileStub+".class";



File javaFile = new File( javaFilename );

File classFile = new File( classFilename );



//System.out.println( "j "+javaFile.lastModified()+" c "+

//  classFile.lastModified() );



// First, see if we want to try compiling.  We do if (a) there

// is source code, and either (b0) there is no object code,

// or (b1) there is object code, but it's older than the source

if (javaFile.exists() &&

(!classFile.exists() ||

javaFile.lastModified() > classFile.lastModified())) {



try {

// Try to compile it.  If this doesn't work, then

// we must declare failure.  (It's not good enough to use

// and already-existing, but out-of-date, classfile)

if (!compile( javaFilename ) || !classFile.exists()) {

throw new ClassNotFoundException( "Compile failed: "+javaFilename );

}

} catch( IOException ie ) {



// Another place where we might come to if we fail

// to compile

throw new ClassNotFoundException( ie.toString() );

}

}



// Let's try to load up the raw bytes, assuming they were

// properly compiled, or didn't need to be compiled

try {



// read the bytes

byte raw[] = getBytes( classFilename );



// try to turn them into a class

clas = defineClass( name, raw, 0, raw.length );

} catch( IOException ie ) {

// This is not a failure!  If we reach here, it might

// mean that we are dealing with a class in a library,

// such as java.lang.Object

}



//System.out.println( "defineClass: "+clas );



// Maybe the class is in a library -- try loading

// the normal way

if (clas==null) {

clas = findSystemClass( name );

}



//System.out.println( "findSystemClass: "+clas );



// Resolve the class, if any, but only if the "resolve"

// flag is set to true

if (resolve && clas != null)

resolveClass( clas );



// If we still don't have a class, it's an error

if (clas == null)

throw new ClassNotFoundException( name );



// Otherwise, return the class

return clas;

}


 }

CCRun.java




以下是 CCRun.java 的源代碼




// $Id$



import java.lang.reflect.*;



/*



CCLRun executes a Java program by loading it through a

CompilingClassLoader.



*/



public class CCLRun

{

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



// The first argument is the Java program (class) the user

// wants to run

String progClass = args[0];



// And the arguments to that program are just

// arguments 1..n, so separate those out into

// their own array

String progArgs[] = new String[args.length-1];

System.arraycopy( args, 1, progArgs, 0, progArgs.length );



// Create a CompilingClassLoader

CompilingClassLoader ccl = new CompilingClassLoader();



// Load the main class through our CCL

Class clas = ccl.loadClass( progClass );



// Use reflection to call its main() method, and to

// pass the arguments in.



// Get a class representing the type of the main method's argument

Class mainArgType[] = { (new String[0]).getClass() };



// Find the standard main method in the class

Method main = clas.getMethod( "main", mainArgType );



// Create a list containing the arguments -- in this case,

// an array of strings

Object argsArray[] = { progArgs };



// Call the method

main.invoke( null, argsArray );

}

}

Foo.java




以下是 Foo.java 的源代碼




// $Id$



public class Foo

{

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

System.out.println( "foo! "+args[0]+" "+args[1] );

new Bar( args[0], args[1] );

}

}

Bar.java




以下是 Bar.java 的源代碼        


// $Id$



import baz.*;



public class Bar

{

public Bar( String a, String b ) {

System.out.println( "bar! "+a+" "+b );

new Baz( a, b );



try {

Class booClass = Class.forName( "Boo" );

Object boo = booClass.newInstance();

} catch( Exception e ) {

e.printStackTrace();

}

}

}

baz/Baz.java




以下是 baz/Baz.java 的源代碼




// $Id$



package baz;



public class Baz

{

public Baz( String a, String b ) {

System.out.println( "baz! "+a+" "+b );

}

}



Boo.java




以下是 Boo.java 的源代碼        


// $Id$



public class Boo

{

public Boo() {

System.out.println( "Boo!" );

}

}