Java類加載器(死磕9)
【正文】Java類加載器(? CLassLoader ) 死磕9:?
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上下文加載器原理和案例
本小節目錄
9.1. 父加載器不能訪問子加載器的類
9.2. 一個寵物工廠接口
9.3. 一個寵物工廠管理類
9.4 APPClassLoader不能訪問子加載器中的類
9.5. 線程上下文類加載器
類加載器的代理模式并不能解決 Java 應用開發中會遇到的類加載器的全部問題。Java 提供了很多服務提供者接口（Service Provider Interface，SPI），允許第三方為這些接口提供實現。常見的 SPI 有 JDBC、JCE、JNDI、JAXP 和 JBI 等。這些 SPI 的接口由 Java 核心庫來提供，如 JAXP 的 SPI 接口定義包含在 javax.xml.parsers包中。這些 SPI 的實現代碼很可能是作為 Java 應用所依賴的 jar 包被包含進來，可以通過類路徑（CLASSPATH）來找到，如實現了 JAXP SPI 的 Apache Xerces所包含的 jar 包。SPI 接口中的代碼經常需要加載具體的實現類。如 JAXP 中的 javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory類中的 newInstance()方法用來生成一個新的 DocumentBuilderFactory的實例。這里的實例的真正的類是繼承自 javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory，由 SPI 的實現所提供的。如在 Apache Xerces 中，實現的類是 org.apache.xerces.jaxp.DocumentBuilderFactoryImpl。而問題在于，SPI 的接口是 Java 核心庫的一部分，是由引導類加載器來加載的；SPI 實現的 Java 類一般是由系統類加載器來加載的。引導類加載器是無法找到 SPI 的實現類的，因為它只加載 Java 的核心庫。它也不能代理給系統類加載器，因為它是系統類加載器的祖先類加載器。也就是說，類加載器的代理模式無法解決這個問題。
線程上下文類加載器（context class loader）是從 JDK 1.2 開始引入的。
在類java.lang.Thread中的方法 getContextClassLoader()和 setContextClassLoader(ClassLoader cl)用來獲取和設置線程的上下文類加載器。
如果沒有通過 setContextClassLoader(ClassLoader cl)方法進行設置的話，線程將繼承其父線程的上下文類加載器。Java 應用運行的初始線程的上下文類加載器是AppClassLoader類加載器。
線程上下文類加載器正好解決了這個問題。如果不做任何的設置，Java 應用的線程的上下文類加載器默認就是系統上下文類加載器。在 SPI 接口的代碼中使用線程上下文類加載器，就可以成功的加載到 SPI 實現的類。線程上下文類加載器在很多 SPI 的實現中都會用到。
1.1.1. 父加載器不能訪問子加載器的類
關于父加載器，不能訪問子加載器加載的類，是一個比較大的問題，舉個栗子。
1.1.2. 一個寵物工廠接口
這里有一個寵物工廠接口：
face IPetFactory {
/**
* 根據類型，構造一個對象
* @param type 類型，如 Type.CAT
* @return
*/
IPet buildePet(IPet.Type type);
}
1.1.3. 一個寵物工廠管理類
還有一個寵物工廠管理類，根據類名，加載工廠實現類。
public class FactoryManager
{
/**
* 單例的Pet實例工廠
*/
private static IPetFactory petFactory;
/**
* 已經類名，取得工廠實例
*
* @param factoryClassName
* @return
*/
public static IPetFactory getInstance(String factoryClassName)
{
if (null != petFactory)
{
return petFactory;
}
if (null == factoryClassName)
{
//默認的實現
factoryClassName = "com.crazymakercircle.petStore.pet.factory.PetFactoryImpl";
}
/**
* 獲得線程上下文加載器
*/
ClassLoader loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
try
{
// Class<?> factoryClass = loader.loadClass(factoryClassName);
Class<?> factoryClass=Class.forName(factoryClassName);
petFactory = (IPetFactory) factoryClass.newInstance();
} catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
return petFactory;
}
}
1.1.4. APPClassLoader不能訪問子加載器中的類
先上代碼：
public class FailCase
{
private static IPetFactory petFactory=null;
public static void testLoader()
{
try
{
String baseDir = SystemConfig.PET_LIB_PATH;
FileClassLoader classLoader = new FileClassLoader(baseDir);
String className = SystemConfig.PET_FACTORY_CLASS;
Class petFactoryClass = classLoader.loadClass(className);
Logger.info("顯示petFactoryClass 的ClassLoader tree:");
ClassLoaderUtil.showLoader4Class(petFactoryClass);
petFactory = FactoryManager.getInstance(className);
} catch (ClassNotFoundException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
public static void showPet()
{
IPet dog=petFactory.buildePet(IPet.Type.DOG);
dog.sayHello();
}
public static void main(String[] args)
{
testLoader();
showPet();
}
}
運行上面的栗子，試一試。
發現，是失敗的。
原因是，FactoryManager是APPClassLoader加載的，而第三方的工廠類是FileClassLoader 加載的。
FileClassLoader 是APPClassLoader的子加載器。子加載器可以訪問父加載器中的類，但是父親不能訪問子加載器中的類。
所以，FactoryManager沒有辦法load子加載器中的工廠實現類。
1.1.5. 線程上下文類加載器
使用線程上下文類加載器，可以在執行線程中拋棄雙親委派加載鏈模式，使用線程上下文里的類加載器加載類。
public class CorrectCase
{
private static IPetFactory petFactory=null;
public static void testLoader()
{
try
{
String baseDir = SystemConfig.PET_LIB_PATH;
FileClassLoader classLoader = new FileClassLoader(baseDir);
Thread.currentThread().setContextClassLoader(classLoader);
String className = SystemConfig.PET_FACTORY_CLASS;
petFactory = FactoryManager.getInstance(className);
Class petFactoryClass = classLoader.loadClass(className);
Logger.info("顯示petFactoryClass 的ClassLoader tree:");
ClassLoaderUtil.showLoader4Class(petFactoryClass);
} catch (ClassNotFoundException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
public static void showPet()
{
IPet dog=petFactory.buildePet(IPet.Type.DOG);
dog.sayHello();
}
public static void main(String[] args)
{
testLoader();
showPet();
}
}
將FileClassLoader設置成為線程上下文加載器，然后，在工廠管理器中，使用線程上限加載器加載：
public class FactoryManager
{
/**
* 單例的Pet實例工廠
*/
private static IPetFactory petFactory;
/**
* 已經類名，取得工廠實例
*
* @param factoryClassName
* @return
*/
public static IPetFactory getInstance(String factoryClassName)
{
if (null != petFactory)
{
return petFactory;
}
if (null == factoryClassName)
{
//默認的實現
factoryClassName ="com.crazymakercircle.petStore.pet.factory.PetFactoryImpl";
}
/**
* 獲得線程上下文加載器
*/
ClassLoader loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
try
{
Class<?> factoryClass = loader.loadClass(factoryClassName);
petFactory = (IPetFactory) factoryClass.newInstance();
} catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
return petFactory;
}
}
源碼：
代碼工程:? classLoaderDemo.zip
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類加載器系列全目錄
1.導入
2. JAVA類加載器分類
3. 揭秘ClassLoader抽象基類
4. 神秘的雙親委托機制
5. 入門案例：自定義一個文件系統的自定義classLoader
6. 基礎案例：自定義一個網絡類加載器
7. 中級案例：設計一個加密的自定義網絡加載器
8. 高級案例1：使用ASM技術，結合類加載器，解密AOP原理
9. 高級案例2：上下文加載器原理和案例
當前名稱：Java類加載器(死磕9)
標題網址：http://www.yijiale78.com/article28/ghdejp.html
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