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————tigers20010
从张老师的基础增强课上，我就想深入了解一下类加载器。然后听懂了张老师的课，知道了JAVA类加载的方式，以及实现自己的类加载器的应用。但一直没有自己去编写类加载器，也对class文件的具体处理方式不了解。今日休息，有时间深入了解一下。
一、JAVA有三个类加载器：
1.bootstrap class loader，负责加载系统类，比如jdk的rt.jar包里的类。
2.extension class loader，负责加载jre/lib/ext目录下的所有类。
3.system class loader，负责加载环境变量classpath指向目录下的所有类。
他们三个依次是“父子关系”，因为bootstrap class loader一般是使用C语言编写的，所以用户无法获取它的对象。
当在classpath环境变量中的一个class文件被加载时，system class loader会将class交给父类extension class loader加载，extension class loader会将class交给bootstrap class loader加载。如果bootstrap class loader加载不了，则返回给extension class loader加载，如果extension class loader加载不了，则返回给system class loader加载。
被其中一个加载器成功加载后，便解析class文件。如果class文件中有使用到其他类对象，则继续调用类加载器加载。
有些情况下不希望被用户看到Class文件的明文，比如为了保护软件的安全、防止破解等。《JAVA核心技术第2卷》也有提到编写自己的类加载器，实现加载被加了密的class文件。
下面实现一个自己的类加载器，加载被加密了的class文件：
EasyTest.java用于被自定义类加载器加载。
public class EasyTest {
public void print(){
System.out.println("EasyTest,you did it!");
}
}
Mycipher.java用于加密EasyTest.class。
package cn.itcast.cc.cipher;
import java.io.*;
import java.security.Key;
import javax.crypto.*;
public class MyCipher {
private Key key = null;
private String traninfo = null;
public MyCipher(Key key, String traninfo) {
this.key = key;
this.traninfo = traninfo;
}
public void cipher(InputStream ins, OutputStream ous) throws IOException {
// 创建加密输出流
Cipher cip = null;
CipherOutputStream cos = null;
try {
cip = Cipher.getInstance(this.traninfo);
cip.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, this.key);
cos = new CipherOutputStream(ous, cip);
// 写出到输入流
int len = 0;
byte[] buf = new byte[1024];
while ((len = ins.read(buf)) != -1) {
cos.write(buf, 0, len);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 释放输入和输出流
cos.close();
ins.close();
ous.close();
}
}
}
MyClassLoader.java是自定义类加载器，用于解密被加密后的class文件。
package cn.itcast.cc.classloader;
import java.io.*;
import java.security.Key;
import javax.crypto.*;
public class MyClassLoader extends ClassLoader {
private Key key = null;
private String traninfo = null;
public MyClassLoader(Key key, String traninfo) {
this.key = key;
this.traninfo = traninfo;
}
@Override
@SuppressWarnings("unchecked")
protected Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
// 获取class解密后的字节码
byte[] classBytes = null;
try {
classBytes = loadClassBytes(name);
} catch (Exception e) {
throw new ClassNotFoundException(name);
}
// 使用字节码，实例类对象
String clname = name.substring(name.lastIndexOf("/") + 1, name
.lastIndexOf("."));
Class cl = defineClass(clname, classBytes, 0, classBytes.length);
if (cl == null)
throw new ClassNotFoundException(name);
return cl;
}
private byte[] loadClassBytes(String name) throws IOException {
// 读入文件
FileInputStream ins = null;
ByteArrayOutputStream baos = null;
CipherInputStream cis = null;
byte[] result = null;
try {
ins = new FileInputStream(name);
Cipher cip = Cipher.getInstance(this.traninfo);
cip.init(Cipher.DECRYPT_MODE, this.key);
// 使用密码解密class文件
cis = new CipherInputStream(ins, cip);
baos = new ByteArrayOutputStream();
int len = 0;
byte[] buf = new byte[1024];
while ((len = cis.read(buf)) != -1) {
baos.write(buf, 0, len);
}
result = baos.toByteArray();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 释放流
baos.close();
cis.close();
ins.close();
}
return result;
}
}
Test.java，用于测试自定义类加载器。
package cn.itcast.cc.testcalss;
import java.io.*;
import java.lang.reflect.Method;
import java.security.Key;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import cn.itcast.cc.cipher.MyCipher;
import cn.itcast.cc.classloader.MyClassLoader;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
KeyGenerator keyGen;
try {
// 创建密钥
keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");
keyGen.init(128);
Key key = keyGen.generateKey();
keyGen = null;
MyCipher mc = new MyCipher(key,"AES/ECB/PKCS5Padding");
mc.cipher(new FileInputStream(new File("C:/EasyTestbak.class")),
new FileOutputStream(new File("C:/EasyTest.class")));
MyClassLoader mcl = new MyClassLoader(key,"AES/ECB/PKCS5Padding");
Class clazz = mcl.loadClass("C:/EasyTest.class");
Method meth = clazz.getMethod("print", null);
meth.invoke(clazz.newInstance(), null);
} catch (Exception e1) {
e1.printStackTrace();
}
}
}
注意：将EasyTest.java编译后放到C盘：C:/EasyTestbak.class
例子写的不干净，主要是为了演示自定义类加载器！
学习了tomcat 和 servlet以来便对它们的实现机制比较感兴趣，虽然已经弄懂了他们简单的实现原理。但今日看到《实现自己的类加载器》这篇文章时，让对有了更深入的了解。在tomcat的webapps目录下的所有WEB应用中的class文件和jar文件，都是在Tomcat启动时将全路径记录到URLClassloader中。需要什么类，直接调用URLClassloader.loaderclass()方法即可！
我原本想自己找到class文件的全路径，然后调用class.forname的方法不也可以吗？但如果有JAR包，我还需要使用JARInputstream读入，然后再搜索吗？这样太麻烦，所以还是使用URLClassloader比较好，它全处理了。
它的实现原理，请看《实现自己的类加载器》 http://ajava.org/course/java/14990.html。
参考文献：《实现自己的类加载器》 http://ajava.org/course/java/14990.html
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