认识达内从这里开始

要自定义自己的类加载器来加载类，需要先对类加载器和类加载机制有一些基本的了解。

1、类加载器

类加载器ClassLoader的作用有两个：

①是用于将class文件加载到JVM。

②是用于判断JVM运行时两个类是否相等。

2、类加载的时机

类的加载可分为隐式加载和显示加载。

隐式加载

隐式加载包括以下几种情况：

遇到new(new 一个实例对象的时候)、getstatic(获取一个类的静态字段的时候)、putstatic(设置一个类的静态字段的时候)、invokestatic(调用一个类的静态方法的时候)这4条字节码指令时。

对类进行反射调用时。

初始化一个类时，如果父类还没有初始化，则先加载其父类并初始化(但是初始化接口时，不要求先初始化父接口)

虚拟机启动时，需要指定一个包含main函数的主类，优先加载并初始化这个主类。

显式加载

显示加载包含以下几种情况：

通过Class.forName()加载

通过ClassLoader的loaderClass方法加载

通过ClassLoader的findClass方法

3、Class.forName()加载类

Class.forName()和ClassLoader都可以对类进行加载。ClassLoader就是遵循双亲委派模型最终调用启动类加载器的类加载器，实现的功能是“通过一个类的全限定名来获取描述此类的二进制字节流”，获取到二进制流后放到JVM中。Class.forName()方法实际上也是调用的CLassLoader来实现的。

先看看Class.forName()的源码：

/**

* 参数解释：

* 1、className：要加载的类名

* 2、true：class被加载后是否要被初始化。初始化即执行static的代码(静态代码)

* 3、caller：指定类加载器

*/

public static Class ? forName(String className) throws ClassNotFoundException {

Class ? caller = Reflection.getCallerClass();

return forName0(className, true, ClassLoader.getClassLoader(caller), caller);

}

可以看出来最后正在实现forName()方法的是forName0这一个native方法。而使用forName0需要传递的参数之一，就是ClassLoader类加载器。因此可以知道Class.forName()本质还是使用classloader来进行类的加载的。

4、使用ClassLoader加载类

ClassLoader 里面有三个重要的方法 loadClass()、findClass() 和 defineClass()。

loadClass() 方法是加载目标类的入口，它首先会查找当前ClassLoader以及它的父类classloader里面是否已经加载了目标类，如果没有找到就会让父类Classloader尝试加载，如果父类classloader都加载不了，就会调用findClass()让自定义加载器自己来加载目标类。这实际上就是双亲委派机制的原理。

看一下loadClass()的源码：

protected Class ? loadClass(String name, boolean resolve)

throws ClassNotFoundException

{

synchronized (getClassLoadingLock(name)) {

// First, check if the class has already been loaded

//查看类是否已被加载，findLoadedClass最后调用native方法findLoadedClass0

Class c = findLoadedClass(name);

//还未加载

if (c == null) {

long t0 = System.nanoTime();

try {

//若有父类加载器，则调用其loadClass()，请求父类进行加载

if (parent != null) {

c = parent.loadClass(name, false);

} else {

//若父类加载器为null，说明父类为BootstrapClassLoader(该类加载器无法被Java程序直接使用，用null代替即可)，请求它来加载

c = findBootstrapClassOrNull(name);

}

} catch (ClassNotFoundException e) {

// ClassNotFoundException thrown if class not found

// from the non-null parent class loader

//加载失败，抛出ClassNotFoundException异常

}

//父类无法加载,调用findClass方法，尝试自己加载这个类

//注意：在这个findClass方法中，目前只是抛出一个异常，没有任何进行类加载的动作

//因此，想要自己进行类加载，就要重写findClass()方法。

if (c == null) {

// If still not found, then invoke findClass in order

// to find the class.

long t1 = System.nanoTime();

c = findClass(name);

// this is the defining class loader; record the stats

sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);

sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);

sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();

}

}

if (resolve) {

resolveClass(c);

}

return c;

}

}

ClassLoader 的 findClass() 方法是需要子类来覆盖重写的，不同的加载器将使用不同的逻辑来获取目标类的字节码。得到字节码之后会调用 defineClass() 方法将字节码转换成 Class 对象。

findClass()的源码如下：

protected Class ? findClass(String name) throws ClassNotFoundException {

throw new ClassNotFoundException(name); //仅抛出异常

}

可见，ClassLoader的findClass()方法是没有具体实现的，如果要自定义类加载器，就需要重写findClass()方法，并且配合defineClass() 方法一起使用，defineClass()方法是用来将byte字节流解析成JVM能够识别的Class对象。

以上就是CLassLoader进行类加载的简单流程。

虽然Class.forName()方法本质上还是使用Classloader来进行类的加载的，但它和使用Classloader来进行类加载依然有着区别：

①Class.forName()方法除了将类的字节码加载到jvm中之外，还会执行类中的static块，即会导致类的初始化。Class.forName(name, initialize, loader)带参方法也可以指定是否进行初始化，执行静态块。

②ClassLoader只是将类的字节码加载到jvm中，不会执行static中的内容,即不会进行类加载，只有在newInstance才会去执行static块。

5、自定义类加载器

我们知道，除了BootstrapClassLoader是由C/C++实现的，其他的类加载器都是ClassLoader的子类。所以如果我们想实现自定义的类加载器，首先要继承ClassLoader。

根据我们前面的分析，ClassLoader进行类加载的核心实现就在loadClass()方法中。再根据loadClass()方法的源码，我们可以知道有两种方式来实现自定义的类加载，分别如下：

①如果不想打破双亲委派机制，那么只需要重写findClass方法。

②如果想要打破双亲委派机制，那么就需要重写整个loadClass方法。

如果没有特殊要求，Java官方推荐重写findClass方法，而不是重写整个loadClass方法。这样既让我们能够按照自己的意愿加载类，也能保证自定义的类加载器符合双亲委派机制。

明确了如何实现，我们只需要两步就可以实现自定义的类加载器：第一步是继承classloader，第二步是重写findClass方法。

不过由于在findClass()内需要调用defineClass()方法将字节数组转换成Class类对象，因此要先对输入的class文件做一些处理，使其变为字节数组。

实现自定义的类加载器：

public class MyClassLoader extends ClassLoader{

//默认ApplicationClassLoader为父类加载器

public MyClassLoader(){

super();

}

//加载类的路径

private String path = "";

//重写findClass，调用defineClass，将代表类的字节码数组转换为Class对象

@Override

protected Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException {

byte[] dataByte = new byte[0];

try {

dataByte = ClassDataByByte(name);

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

return this.defineClass(name, dataByte, 0, dataByte.length);

}

//读取Class文件作为二进制流放入byte数组, findClass内部需要加载字节码文件的byte数组

private byte[] ClassDataByByte(String name) throws IOException {

InputStream is = null;

byte[] data = null;

ByteArrayOutputStream arrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();

name = name.replace(".", "/"); // 为了定位class文件的位置，将包名的.替换为/

is = new FileInputStream(new File(path + name + ".class"));

int c = 0;

while (-1 != (c = is.read())) { //读取class文件，并写入byte数组输出流

arrayOutputStream.write(c);

}

data = arrayOutputStream.toByteArray(); //将输出流中的字节码转换为byte数组

is.close();

arrayOutputStream.close();

return data;

}

}

使用自定义的类加载器：

public static void main(String[] args) {

MyClassLoader myClassLoader = new MyClassLoader();

Class ? clazz = myClassLoader.loadClass("com.fengjian.www.MyClassLoader");

clazz.newInstance();

}