Java实现的自定义类加载器示例

Z时代
2024-01-10
分类：综合

本文实例讲述了Java实现的自定义类加载器。分享给大家供大家参考，具体如下：

一点睛

1 ClassLoader类有如下两个关键方法：

loadClass(String name, boolean resolve)：该方法为ClassLoader的入口点，根据指定的二进制名称来加载类，系统就是调用ClassLoader的该方法来获取指定类对应的Class对象。

findClass(String name)：根据二进制名称来查找类。

如果需要实现自定义的ClassLoader，可以通过重写以上两个方法来实现，当然我们推荐重写findClass()方法，而不是重写loadClass()方法。

2 自定义类加载器常用功能

执行代码前自动验证数字签名。

根据用户提供的密码解密代码，从而可以实现代码混淆器来避免反编译class文件。

根据用户需求来动态地加载类。

根据应用需求把其他数据以字节码的形式加载到应用中。

二实战

1 CompileClassLoader.java


import java.io.*;
import java.lang.reflect.*;
public class CompileClassLoader extends ClassLoader
{
  // 读取一个文件的内容
  private byte[] getBytes(String filename)
     throws IOException
  {
   File file = new File(filename);
   long len = file.length();
   byte[] raw = new byte[(int)len];
   try(
      FileInputStream fin = new FileInputStream(file))
   {
     // 一次读取class文件的全部二进制数据
     int r = fin.read(raw);
     if(r != len)
      throw new IOException("无法读取全部文件："
         + r + " != " + len);
     return raw;
   }
  }
  // 定义编译指定Java文件的方法
  private boolean compile(String javaFile)
     throws IOException
  {
   System.out.println("CompileClassLoader:正在编译 "
      + javaFile + "...");
   // 调用系统的javac命令
   Process p = Runtime.getRuntime().exec("javac " + javaFile);
   try
   {
     // 其他线程都等待这个线程完成
     p.waitFor();
   }
   catch(InterruptedException ie)
   {
     System.out.println(ie);
   }
   // 获取javac线程的退出值
   int ret = p.exitValue();
   // 返回编译是否成功
   return ret == 0;
  }
  // 重写ClassLoader的findClass方法
  protected Class<?> findClass(String name)
     throws ClassNotFoundException
  {
   Class clazz = null;
   // 将包路径中的点（.）替换成斜线（/）。
   String fileStub = name.replace("." , "/");
   String javaFilename = fileStub + ".java";
   String classFilename = fileStub + ".class";
   File javaFile = new File(javaFilename);
   File classFile = new File(classFilename);
   // 当指定Java源文件存在，且class文件不存在、或者Java源文件
   // 的修改时间比class文件修改时间更晚，重新编译
   if(javaFile.exists() && (!classFile.exists()
      || javaFile.lastModified() > classFile.lastModified()))
   {
     try
     {
      // 如果编译失败，或者该Class文件不存在
      if(!compile(javaFilename) || !classFile.exists())
      {
        throw new ClassNotFoundException(
           "ClassNotFoundExcetpion:" + javaFilename);
      }
     }
     catch (IOException ex)
     {
      ex.printStackTrace();
     }
   }
   // 如果class文件存在，系统负责将该文件转换成Class对象
   if (classFile.exists())
   {
     try
     {
      // 将class文件的二进制数据读入数组
      byte[] raw = getBytes(classFilename);
      // 调用ClassLoader的defineClass方法将二进制数据转换成Class对象
      clazz = defineClass(name,raw,0,raw.length);
     }
     catch(IOException ie)
     {
      ie.printStackTrace();
     }
   }
   // 如果clazz为null，表明加载失败，则抛出异常
   if(clazz == null)
   {
     throw new ClassNotFoundException(name);
   }
   return clazz;
  }
  // 定义一个主方法
  public static void main(String[] args) throws Exception
  {
   // 如果运行该程序时没有参数，即没有目标类
   if (args.length < 1)
   {
     System.out.println("缺少目标类，请按如下格式运行Java源文件：");
     System.out.println("java CompileClassLoader ClassName");
   }
   // 第一个参数是需要运行的类
   String progClass = args[0];
   // 剩下的参数将作为运行目标类时的参数，
   // 将这些参数复制到一个新数组中
   String[] progArgs = new String[args.length-1];
   System.arraycopy(args , 1 , progArgs
      , 0 , progArgs.length);
   CompileClassLoader ccl = new CompileClassLoader();
   // 加载需要运行的类
   Class<?> clazz = ccl.loadClass(progClass);
   // 获取需要运行的类的主方法
   Method main = clazz.getMethod("main" , (new String[0]).getClass());
   Object[] argsArray = {progArgs};
   main.invoke(null,argsArray);
  }
}

2 Hello.java


public class Hello
{
  public static void main(String[] args)
  {
   for (String arg : args)
   {
     System.out.println("运行Hello的参数：" + arg);
   }
  }
}

3 运行