一个简单的自定义ClassLoader的实现

很多时候人们会使用一些自定义的ClassLoader ,而不是使用系统的Class Loader。大多数时候人们这样做的原因是，他们在编译时无法预知运行时会需要那些Class。特别是在那些appserver中，比如tomcat,Avalon-phonix,Jboss中。或是程序提供一些plug-in的功能，用户可以在程序编译好之后再添加自己的功能，比如ant, jxta-shell等。定制一个ClassLoader很简单，一般只需要理解很少的几个方法就可以完成。
一个最简单的自定义的ClassLoader从ClassLoader类继承而来。这里我们要做一个可以在运行时指定路径，加载这个路径下的class的ClassLoader。
通常我们使用ClassLoader.loadClass(String):Class方法，通过给出一个类名，就会得到一个相应的Class实例。因此只要小小的改动这个方法，就可以实现我们的愿望了。
源码：

protected synchronized Class loadClass(String name, boolean resolve)	throws ClassNotFoundException    {
// First, check if the class has already been loaded	
Class c = findLoadedClass(name);
if (c == null) {
try {
if (parent != null) {
c = parent.loadClass(name, false);
}else{
c = findBootstrapClass0(name);
}
}catch(ClassNotFoundException e){
// If still not found, then call findClass in order
// to find the class.	        
c = findClass(name);
}
}
if (resolve) {
resolveClass(c);
}
return c;
}

Source from ClassLoader.java

First,check JavaAPI doc：上面指出了缺省的loadClass方法所做的几个步骤。
1. 调用findLoadedClass(String):Class 检查一下这个class是否已经被加载过了，由于JVM 规范规定ClassLoader可以cache它所加载的Class，因此如果一个class已经被加载过的话，直接从cache中获取即可。
2. 调用它的parent 的loadClass()方法，如果parent为空，这使用JVM内部的class loader（即著名的bootstrap classloader）。
3. 如果上面两步都没有找到，调用findClass(String)方法来檎也⒓釉卣飧鯿lass。
后面还有一句话，在Java 1.2版本以后，鼓励用户通过继承findClass(String)方法实现自己的class loader而不是继承loadClass(String)方法。
既然如此，那么我们就先这么做：）

public class AnotherClassLoader extends ClassLoader {
private String baseDir;private static final Logger LOG =
Logger.getLogger(AnotherClassLoader.class);
public AnotherClassLoader (ClassLoader parent, String baseDir) {
super(parent);
this.baseDir = baseDir;
}
protected Class findClass(String name)
throws ClassNotFoundException {
LOG.debug("findClass " + name);
byte[] bytes = loadClassBytes(name);
Class theClass = defineClass(name, bytes, 0, bytes.length);//A
if (theClass == null)
throw new ClassFormatError();
return theClass;
}
private byte[] loadClassBytes(String className) throws
ClassNotFoundException {
try {
String classFile = getClassFile(className);
FileInputStream fis = new FileInputStream(classFile);
FileChannel fileC = fis.getChannel();
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
WritableByteChannel outC = Channels.newChannel(baos);
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(1024);
while (true) {
int i = fileC.read(buffer);
if (i == 0 || i == -1) {
break;
}
buffer.flip();
outC.write(buffer);
buffer.clear();
}
fis.close();
return baos.toByteArray();
} catch (IOException fnfe) {
throw new ClassNotFoundException(className);
}
}
private String getClassFile(String name) {
StringBuffer sb = new StringBuffer(baseDir);
name = name.replace('.', File.separatorChar) + ".class";
sb.append(File.separator + name);
return sb.toString();
}
}

Ps:这里使用了一些JDK1.4的nio的代码：）
很简单的代码，关键的地方就在A处，我们使用了defineClass方法，目的在于把从class文件中得到的二进制数组转换为相应的Class实例。defineClass是一个native的方法，它替我们识别class文件格式，分析读取相应的数据结构，并生成一个class实例。

还没完呢，我们只是找到了发布在某个目录下的class，还有资源呢。我们有时会用Class.getResource():URL来获取相应的资源文件。如果仅仅使用上面的ClassLoader是找不到这个资源的，相应的返回值为null。

同样我们看一下原来的ClassLoader内部的结构。

public java.net.URL getResource(String name) {
name = resolveName(name);
ClassLoader cl = getClassLoader0();//这里
if (cl==null) {
// A system class.
return ClassLoader.getSystemResource(name);
}
return cl.getResource(name);}

原来是使用加载这个class的那个classLoader获取得资源。

public URL getResource(String name) {
URL url;
if (parent != null) {
url = parent.getResource(name);
} else {
url = getBootstrapResource(name);
}
if (url == null) {
url = findResource(name);//这里
}
return url;
}

这样看来只要继承findResource(String)方法就可以了。修改以下我们的代码：

//新增的一个findResource方法
protected URL findResource(String name) {
LOG.debug("findResource " + name);
try {
URL url = super.findResource(name);
if (url != null)
return url;
url = new URL("file:///" + converName(name));
//简化处理，所有资源从文件系统中获取
return url;
} catch (MalformedURLException mue) {
LOG.error("findResource", mue);
return null;
}
}
private String converName(String name) {
StringBuffer sb = new StringBuffer(baseDir);
name = name.replace('.', File.separatorChar);
sb.append(File.separator + name);
return sb.toString();
}

好了，到这里一个简单的自定义的ClassLoader就做好了，你可以添加其他的调料（比如安全检查，修改class文件等），以满足你自己的口味：）