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          [文章信息]
          作者: cqfz
          時間: 2005-02-15
          出處: 天極網blog
          責任編輯: 方舟
          [文章導讀]
          在jdk1.2以后,類加載是通過委托來完成的,這意味著如果 ClassLoader 不能找到類……

            一、在jdk1.2以后,類加載是通過委托來完成的,這意味著如果 ClassLoader 不能找到類,它會請求父代 ClassLoader 來執行此項任務,所有 ClassLoaders 的根是系統 ClassLoader,它會以缺省方式裝入類 -- 即,從本地文件系統。今天我們就來探討一下在jvm中這些機制是怎樣運行的。讓我們假設有一個class字節碼文件(比如Hello.class文件),那么在應用程序中,他是如何被加載進來,并形成一個類對象的呢?我們這篇文章的目的就是為了解釋這個問題。

            在java.lang包里有個ClassLoader類,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。其中有個loadClass(String name, boolean resolve)方法,該方法為ClassLoader的入口點,在jdk1.2以后,loadClass方法將缺省調用findClass方法,詳細內容可以參考API文檔,我們編寫的ClassLoader主要就是為了覆蓋以上兩個方法。回到我們剛才的問題,怎樣讀進字節碼文件,并把它構成一個類對象呢?在ClassLoader里有個方法,Class defineClass(String name, byte[] b, int off, int len),答案就在這里了,我們根據把class字節碼文件(如Hello.class)讀進一個字節數組里,byte[] b,并把它轉化為Class對象,而這些數據可以來源于文件,網絡等,神奇吧:)

            defineClass管理 JVM 的許多復雜、神秘和倚賴于實現的方面 -- 它把字節碼分析成運行時數據結構、校驗有效性等等。不必擔心,您無需親自編寫它。事實上,即使您想要這么做也不能覆蓋它,因為它已被標記成最終的。

            其他一些方法:

            findSystemClass方法:從本地文件系統裝入文件。它在本地文件系統中尋找類文件,如果存在,就使用 defineClass 將原始字節轉換成 Class 對象,以將該文件轉換成類。

            findClass方法:jdk1.2以后loadClass 的缺省實現調用這個新方法。findClass 的用途包含您的 ClassLoader 的所有特殊代碼,而無需要復制其它代碼(例如,當專門的方法失敗時,調用系統 ClassLoader)。

            getSystemClassLoader: 如果覆蓋 findClass 或 loadClass,getSystemClassLoader 使您能以實際 ClassLoader 對象來訪問系統 ClassLoader(而不是固定的從 findSystemClass 調用它)。

            getParent:為了將類請求委托給父代 ClassLoader,這個新方法允許 ClassLoader 獲取它的父代 ClassLoader。當使用特殊方法,定制的 ClassLoader 不能找到類時,可以使用這種方法。

            resolveClass: 可以不完全地(不帶解析)裝入類,也可以完全地(帶解析)裝入類。當編寫我們自己的 loadClass 時,可以調用 resolveClass,這取決于 loadClass 的 resolve 參數的值。
          findLoadedClass:充當一個緩存,當請求 loadClass 裝入類時,它調用該方法來查看 ClassLoader 是否已裝入這個類,這樣可以避免重新裝入已存在類所造成的麻煩。應首先調用該方法。

            二、工作流程:

            1)調用 findLoadedClass(String) 來查看是否存在已裝入的類,如果沒有,那么采用那種特殊的神奇方式來獲取原始字節。

            2)通過父類ClassLoader調用loadClass方法,如果父類ClassLoader是null,那么按缺省方式裝入類,即系統ClassLoader。

            3)調用findClass(String)去查找類并獲取類;

            4)如果loadClass 的 resolve 參數的值為true,那么調用 resolveClass 解析 Class 對象.

            5)如果還沒有類,返回 ClassNotFoundException。

            6)否則,將類返回給調用程序。

            三、一個實現了ClassLoader的例子:

          /**
          *CompilingClassLoader.java
          *Copyright?2005-2-12
          */

          import?java.io.*;

          public?class?CompilingClassLoader?extends?ClassLoader{
          //讀取一個文件的內容
          private?byte[]?getBytes(String?filename)?throws?IOException{
           File?file
          =new?File(filename);
           
          long?len=file.length();
           
          byte[]?raw=new?byte[(int)len];

           FileInputStream?fin
          =new?FileInputStream(file);

           
          int?r=fin.read(raw);
           
          if(r!=len)?throw?new?IOException("Can't?read?all,"+r+"!="+len);

           fin.close();

           
          return?raw;
          }


          private?boolean?compile(String?javaFile)?throws?IOException{
           System.out.println(
          "CCL:Compiling?"+javaFile+"");
           
          //調用系統的javac命令
           Process?p=Runtime.getRuntime().exec("javac?"+javaFile);
           
          try{
            
          //其他線程都等待這個線程完成
            p.waitFor();
           }
          catch(InterruptedException?ie){
            System.out.println(ie);
           }

           
          int?ret=p.exitValue();

           
          return?ret==0;
          }


          public?Class?loadClass(String?name,boolean?resovle)?throws?ClassNotFoundException{
           Class?clas
          =null;

           clas
          =findLoadedClass(name);

           
          //這里說明了包的表示
           String?fileStub=name.replace('.','/');

           String?javaFilename
          =fileStub+".java";
           String?classFilename
          =fileStub+".class";

           File?javaFile
          =new?File(javaFilename);
           File?classFile
          =new?File(classFilename);

           
          //如果存在class文件就不編譯
           if(javaFile.exists()&&(!classFile.exists()||javaFile.lastModified()>classFile.lastModified())){
            
          try{
             
          if(!compile(javaFilename)||!classFile.exists()){
              
          throw?new?ClassNotFoundException("ClassNotFoundExcetpion:"+javaFilename);
             }

            }
          catch(IOException?ie){
             
          throw?new?ClassNotFoundException(ie.toString());
            }

           }


           
          try{
            
          byte[]?raw=getBytes(classFilename);

            
          //通過讀入數據來構造一個類結構,這是核心
            clas=defineClass(name,raw,0,raw.length);
           }
          catch(IOException?ie){
            
          //
           }


           
          if(clas==null){
            clas
          =findSystemClass(name);
           }


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

           
          if(resovle?&&?clas!=null){
            resolveClass(clas);
           }


           
          if(clas==null){
            
          throw?new?ClassNotFoundException(name);
           }


           
          return?clas;
          }

          }

          測試該loader:
          /**
          *TestRun.java
          *Copyright?2005-2-11
          */

          import?java.lang.reflect.*;

          public?class?TestRun{
           
          public?static?void?main(String[]?args)?throws?Exception{
            String?progClass
          =args[0];

            String?progArgs[]
          =new?String[args.length-1];
            System.arraycopy(args,
          1,progArgs,0,progArgs.length);

            CompilingClassLoader?ccl
          =new?CompilingClassLoader();

            Class?clas
          =ccl.loadClass(progClass);

            
          //返回一個class的type
            Class[]?mainArgType={(new?String[0]).getClass()};
            Method?main
          =clas.getMethod("main",mainArgType);

            Object?argsArray[]
          ={progArgs};

            main.invoke(
          null,argsArray);

           }

          }

            以上的核心內容已經編寫完了,編譯后,我們得到兩個文件:

          CompilingClassLoader.class,TestRun.class

            四、編寫一個例子,然后運行我們的ClassLoader

          /**
          *Hello.java
          */

          public?class?Hello{
           
          public?static?void?main(String[]?args){
            
          if(args.length!=1){
             System.err.println(
          "Error,exit!");
             System.exit(
          1);?
            }

            String?name
          =args[0];
            System.out.println(
          "Hello,"+name);
           }

          }
          ?

            好了,運行java TestRun Hello 阿飛

          .
          .
          .
          Hello,阿飛


          原文:http://www.yesky.com/SoftChannel/72342371961929728/20050212/1911003.shtml
          posted on 2006-10-23 16:19 hopeshared 閱讀(1886) 評論(0)  編輯  收藏 所屬分類: Java
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