URLClassloader

 简要介绍一下urlClassloader  的作用。一般我们在开发中会经常用自已的方式加载与管理类。特别是在设计一套系统时。urlClassloader是一个不错的选择。他实现了从硬盘上以绝对路径的方式加载类。tomcat,jboss底层就采用了这样的方式来管理与加载自身的类。如tomcat api jar 等。在tomcat7中。urlClassloader是作为配置加载类的一部分存在的，他不仅仅加载单个class,他还可以加载一个jar.如下实例让我们来认识一下urlClassloader. 这里只是初探。

 

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HelloWorld 类

 

public class HelloWorld
{
  public String sayHello(String s)
  {
      return s + " : helloWorld!!!";  
  }
  public static void main(String []args) 
  {
     System.out.println("HelloWorld");
  }
}

 

TClassLoader 类

 

public class TClassLoader
{
   public String [] getArray(int m)
   {
       if(m <= 0)
       {
           return null;
       }
       String iStr[] = new String[m];
       for(int i=0; i<m; i++ )
       {
          iStr[i] = "a" + i;
       }
       return iStr;
   }
}

 

将上述两个类通过控制台或eclipse打包成jar文件。分别放在某个盘符的某个目录下。

 

接下来就是一个测试类。来实现jar的装载与调用。

 

 

package com.taobao.util;

import java.io.File;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class ClassLoaderUtil extends URLClassLoader {

 public ClassLoaderUtil(URL [] reposities) {
  // TODO Auto-generated constructor stub
  super(reposities);
 }
 
 public ClassLoaderUtil(URL [] reposities , ClassLoader parent)
 {
  super(reposities,parent);
 }
 
 
 public static void main(String []args) throws Exception 
 {
  //自定义UrlClassLoader
  
  ClassLoaderUtil util = null;
  
  String urls[] = new String[]{"E:/urlclassloader/hello/HelloWorld.jar","E:/urlclassloader/tclass/TClassLoader.jar"};
  
  Set<URL> s = new HashSet<URL>();
  
  for(int i=0; i<urls.length; i++)
  {
   File f = new File(urls[i]);
   f = new File(f.getCanonicalPath());
   if(!f.exists() && !f.canRead())
   {
    continue;
   }
   URL url = f.toURI().toURL();
   s.add(url);
  }
  URL [] u = s.toArray(new URL[s.size()]);
  util = new ClassLoaderUtil(u);
  
  Class class1 = util.loadClass("HelloWorld");
  Object ojava = class1.newInstance();
  Method method = class1.getMethod("sayHello", new Class[]{String.class});
  System.out.println(method.invoke(ojava, new Object[]{"abc"}));
  
  System.out.println(ClassLoaderUtil.class.getClassLoader());
  
  
 }
}

 

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1. 读取配置文件中的信息

 

配置文件的内容：

用URLClassLoader读配置文件内容：

import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;
import java.util.Properties;

public class Testext {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Properties properties = new Properties();
        URL[] urls = new URL[] { new URL("file:/"
                + System.getProperty("user.dir") + "/ravageWeb/") };
        URLClassLoader ucl = new URLClassLoader(urls);
        //ClassLoader cl = Testext.class.getClassLoader();  //这两行也可以不写
        //cl = ucl;     //如果写，下面就要改为：cl.getResourceAsStream...
        properties.load(ucl.getResourceAsStream("resources/testpro.properties"));
        System.out.println(properties.getProperty("sui"));
    }
}

遇到的问题：1. "/ravageWeb/" 中第二个 / 可写可不写。 但是若改为 "/ravageWeb/resources/" 则resources后必须加 /  否则报NullPointerException

              用ClassLoader读配置文件内容：

import java.io.IOException;
import java.util.Properties;

public class Testext {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(Testext.class.getClassLoader()
                .getResourceAsStream("resources/testpro.properties"));
        System.out.println(properties.getProperty("sui"));
    }
}

 

总结：很显然ClassLoader与URLClassLoader的区别是：

ClassLoader只能读位于classpath下的文件（即：resources/testpro.properties必须放到src目录下，编译后进入bin目录）；

而URLClassLoader可以读任意目录下的文件！

       2. 载入一个类

用ClassLoader载入一个类：

import java.io.IOException;

public class Testext {
    public static void main(String[] args) throws IOException,
            ClassNotFoundException {
        Class c = Testext.class.getClassLoader().loadClass("stalk.STalkClient");
        System.out.println(c.getName());    //输出：stalk.STalkClient
    }
}

 

用URLClassLoader载入一个类：

import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;

public class Testext {
    public static void main(String[] args) throws IOException,
            ClassNotFoundException {

        URL[] urls = new URL[] { new URL("file:/"
                + System.getProperty("user.dir") + "/ravageWeb/") };
        URLClassLoader ucl = new URLClassLoader(urls);
        Class c = ucl.loadClass("NoPackage");
        System.out.println(c.getName());
    }
}

遇到的问题："/ravageWeb/" 中第二个 /  必须写，否则报ClassNotFoundException

 

总结：

ClassLoader只能load位于classpath（src目录）下的类；

而URLClassLoader可以load任意目录下的类！

 

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我们知道，Java利用ClassLoader将类载入内存，并且在同一应用中，可以有很多个ClassLoader，通过委派机制，把装载的任务传递给上级的装载器的，依次类推，直到启动类装载器（没有上级类装载器）。如果启动类装载器能够装载这个类，那么它会首先装载。如果不能，则往下传递。当父类为null时，JVM内置的类(称为:bootstrap class loader)就会充当父类。想想眼下的越来越多用XML文件做配置文件或者是描述符、部署符。其实这些通过XML文档描述的配置信息最终都要变成 Java类，基实都是通过ClassLoader来完成的。URLClassLoader是ClassLoader的子类，它用于从指向 JAR 文件和目录的 URL 的搜索路径加载类和资源。也就是说，通过URLClassLoader就可以加载指定jar中的class到内存中。 

 

下面来看一个例子，在该例子中，我们要完成的工作是利用URLClassLoader加载jar并运行其中的类的某个方法。

 

首先我们定义一个接口，使所有继承它的类都必须实现action方法，如下：

 

public interface ActionInterface {

     public String action();

} 

完成后将其打包为testInterface.jar文件。

 

接下来新建一工程，为了编译通过，引入之前打好的testInterface.jar包。并创建TestAction类，使它实现 ActionInterface接口。如下：

 

 

public class  TestAction implements ActionInterface {

    public  String action() {

         return " com.mxjava.TestAction.action " ;

    } 

} 

 

完成后将其打包为test.jar，放在c盘根目录下。下面要做的就是利用URLClassLoader加载并运行TestAction的action方法，并将返回的值打印在控制台上。

 

新建一工程，引入testInterface.jar包。并创建一可执行类（main方法），在其中加入如下代码：

 

URL url = new URL(“file:C: / test.jar”);

URLClassLoader myClassLoader  =   new  URLClassLoader( new  URL[]   { url } );

Class myClass  =  myClassLoader.loadClass(“com.mxjava.TestAction”);

ActionInterface action  =  (ActionInterface)myClass.newInstance();

System.out.println(action.action()); 

　　在上面的例子中，首先利用URLClassLoader加载了C:/test.jar包，将其中的com.mxjava.TestAction类载入内存，将其强制转型为testInterface包中的ActionInterface类型，最后调用其action方法，并打印到控制台中。

 

　　执行程序后，在控制台上如期打印出我们想要的内容。但是，事情并没有那么简单，当我们将该代码移动web应用中时，就会抛出异常。原来，Java为我们提供了三种可选择的ClassLoader：

1. 系统类加载器或叫作应用类加载器 (system classloader or application classloader)

2. 当前类加载器

3. 当前线程类加载器

 

　　在上例中我们使用javac命令来运行该程序，这时候使用的是系统类加载器 (system classloader)。这个类加载器处理 -classpath下的类加载工作，可以通过ClassLoader.getSystemClassLoader()方法调用。 ClassLoader 下所有的 getSystemXXX()的静态方法都是通过这个方法定义的。在代码中，应该尽量少地调用这个方法，以其它的类加载器作为代理。否则代码将只能工作在简单的命令行应用中。当在web应用中时，服务器也是利用ClassLoader来加载class的，由于ClassLoader的不同，所以在强制转型时JVM认定不是同一类型。（在JAVA中，一个类用其完全匹配类名(fully qualified class name)作为标识，这里指的完全匹配类名包括包名和类名。但在JVM中一个类用其全名和一个加载类ClassLoader的实例作为唯一标识。因此，如果一个名为Pg的包中，有一个名为Cl的类，被类加载器KlassLoader的一个实例kl1加载，Cl的实例，即C1.class在JVM中表示为 (Cl, Pg, kl1)。这意味着两个类加载器的实例(Cl, Pg, kl1) 和 (Cl, Pg, kl2)是不同的，被它们所加载的类也因此完全不同，互不兼容的。）为了能够使程序正确运行，我们首要解决的问题就是，如何将 URLClassLoader加载的类，同当前ClassLoader保持在同一类加载器中。解决方法很简单，利用java提供的第三种 ClassLoader—当前线程类加载器即可。jdk api文档就会发现，URLClassLoader提供了三种构造方式：

 

 // 使用默认的委托父 ClassLoader 为指定的 URL 构造一个新 URLClassLoader。  

 URLClassLoader(URL[] urls) 

 // 为给定的 URL 构造新 URLClassLoader。  

 URLClassLoader(URL[] urls, ClassLoader parent) 

 // 为指定的 URL、父类加载器和 URLStreamHandlerFactory 创建新 URLClassLoader。 

 URLClassLoader(URL[] urls, ClassLoader parent, URLStreamHandlerFactory factory)  

接下来要做的就是，在构造URLClassLoader时，将当前线程类加载器置入即可。如下：

 

  URLClassLoader myClassLoader  =   new  URLClassLoader( new  URL[]   { url } , Thread.currentThread().getContextClassLoader()); 

总结：

　　Java是利用ClassLoader来加载类到内存的，ClassLoader本身是用java语言写的，所以我们可以扩展自己的 ClassLoader。利用URLClassLoader可以加载指定jar包中的类到内存。在命行上利用URLClassLoader加载jar时，是使用系统类加载器来加载class的，所以在web环境下，就会出错。这是因为JVM中一个类用其全名和一个加载类ClassLoader的实例作为唯一标识的。我们只要利用URLClassLoader的第二种构造方法并传入当前线程类加载器即可解决。