Java 中的類別載入器

ClassLoader 是負責在執行時間動態載入 Java 類別的對象，以防止 JVM 意識到 ClassLoader 是 Java 執行時間環境的一部分。它使 JVM 的生活更輕鬆。 JVM 在應用程式需要時將類別載入到記憶體中，並且不會一次載入所有類別。然後 ClassLoader 介入並將類別載入到記憶體中。

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如何用Java實作類別載入器？

讓我們看看 java.lang.ClassLoader 在 Java 函式庫程式碼中是如何實現的以及它的功能是什麼。

java.lang.ClassLoader:

public abstract class ClassLoader {
public class loadClass(String name);
protected class defineClass(byte[] b);
public URL getResource(String name);
public Enumeration getResources(String name);
public ClassLoader getParent()
};

我們來看看java的ClassLoader有哪些功能：

• loadClass(): 這是一個重要的方法，它將類別的名稱作為字串並傳回類別的實例，這將是類別載入器的類別在其類別路徑中找到，它將提供它，以便可以從中實例化物件。
• defineClass(): 此方法的工作方式與loadClass 方法類似，不同之處在於它採用字節數組作為參數，然後從該位元組數組創建一個類，這意味著它採用類別本身作為位元組數組。它與 loadClass 方法略有不同，因為類別本身以位元組數組的形式給出，而 loadClass 需要找到該類別來載入它。
• getResource() 或 getResources(): 此方法是診斷與載入類別相關的任何問題的關鍵，因為當您提供字串名稱和套件名稱。它將為您提供類別載入位置和載入方式的確切路徑，保留您的所有假設。
• getparent():是理解classLoader層次結構的關鍵方法。 ClassLoader 不是一個平面結構，並且有父級和子層級結構以及層級和層級的結構。

Java 中的 ClassLoader 是如何運作的？

示範類別載入器如何運作的範例：

代碼：

public class A() {
public void addOne() {
B b = new B();
b.addTwo();
}
}

ClassLoader 在上述場景中如何載入類別：

• 我們可以看到，在上面的程式碼中，類別 A 呼叫了函數 addOne()。在該函數內部，建立了 B 類別的實例，並呼叫了 B 類別的另一個方法 addTwo()。
• 所以類別載入器會載入類別A，然後類別載入器會載入類別B。所以呼叫會像class.getClassLoader().loadClass(“B”);
• 由於類別載入器的這項特性，我們可以擁有類別的層次結構並解碼它們的連接。

類別載入器的類型

在本教程中，我們將討論不同類型的類別載入器及其內建功能以及使用它的原因。

1.引導類別載入器

• Java ClassLoader 也是 java.lang 的一個實例。 ClassLoader，它是一個類，試想誰會載入ClassLoader類別。我們將看到 Bootstrap ClassLoader 出現的場景。
• 它將載入 $JAVA_HOME/jre/lib 目錄中的所有 rt.jar 和其他核心函式庫。
• 它充當所有其他類別載入器實例的父級。
• 它是JVM部分之一，用Native程式碼編寫；因此，這個特定的 ClassLoader 的實作可能會改變。

2.擴充類別載入器

擴充類別載入器是 Bootstrap 的子類別。它用於載入進入 JVM 的所有 Java 類別的擴充。

3.應用程式類別載入器

• 它是擴充類別載入器的子級。
• 用於載入類別路徑環境變數--classpath或--cp中的所有應用程式層級類別。

類別載入器洩漏

每個類別都有一個指向它所建立的所有類別的連結。它實際上需要有一個記憶體來儲存靜態字段。如果 classLoader 洩漏任何單一類別的任何靜態字段，則僅表示您洩漏了 ClassLoader。如果這樣做，您將洩漏所有類別和一堆物件以及它們連結到的所有物件。類別載入器洩漏可能太危險了。

每次我們在應用程式的執行階段重新部署或新增增強功能時，ClassLoader 都會載入一個類，而不會重新載入或卸載一個類別。因此，當類別載入器從頭開始載入單一類別時，它將具有一些對象，以便從頭開始重新建立或重新載入它，舊類別載入器將物件從舊狀態傳送到新狀態。所以在這個轉變過程中，可能會出現洩漏。所以當你洩漏一個物件時，你就洩漏了一個類，所以它是類別載入器。

Principles of Java ClassLoader

There are 3 principles that a java ClassLoader works upon:

• Delegation Model: It delegates class loading requests to parent ClassLoader and loads class only if the parent is not able to find or load the class.
• Visibility Principle: This principle states the visibility scope of loaded classes. Class loaded by its parent is visible to parent class loaders, but the class loaded by its child is not visible to the parent class loader.
• Uniqueness Property: It ensures that there is no repetition of classes in the class loader. If a parent loads a class, then its corresponding child does not load this class.

Example of Custom ClassLoader

This is the custom ClassLoader example named with ClassLoaderJava.java:

Code: ClassLoaderJava.java

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;
public class ClassLoaderJava extends ClassLoader{
// created to load class and invoke method.
public void classLoadingDemo(String classBinString, String methodName) {
try {
// will create an instance of class loader. ClassLoader classLoaderInstance =
this.getClass().getClassLoader();
// creating an instance of a class to store the loaded class. Class loadedClass =
classLoaderInstance.loadClass(classBinString);
System.out.println("Loaded class name is: " + loadedClass.getName());
// Fetching the constructor of loaded class. Constructor con = loadedClass.getConstructor();
// creating an instance to invoke the method. Object obj = con.newInstance();
// Will store the method fetched from loaded class.
Method invokingMethod = loadedClass.getMethod(methodName); System.out.println("Invoked method name is: " +
invokingMethod.getName());
invokingMethod.invoke(obj);
} catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace();
} catch (Exception e) { e.printStackTrace();
}
}
}

Code: DemoClass.java

public class DemoClass {
public void add() {
System.out.println("This method is invoked by the classLoader.");
}
}

Code: LoadingTest.java

public  class  LoadingTest  {
public  static  void  main(String[]  args)  {
ClassLoaderJava classLoader = new ClassLoaderJava();
classLoader.classLoadingDemo("DemoClass" , "add");
}
}

Output:

以上是Java 中的類別載入器的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！