一． 类加载器
JVM中的类加载器：在jvm中，存在两种类加载器，
a) Boostrap ClassLoader：这个是由c++实现的，所以在方法区并没有Class对象的实例存在。用于加载JAVA_HOME/bin目录下的jar包
b) 其他类加载器：由java实现，可以在方法区找到其Class对象。这里又细分为几个加载器
扩展类加载器（Extension ClassLoader）：它负责用于加载JAVA_HOME/lib/ext目录中的，或者被java.ext.dirs系统变量指定所指定的路径中所有类库，开发者可以直接使用扩展类加载器。java.ext.dirs系统变量所指定的路径的可以通过程序来查看。System.getProperty("java.ext.dirs")
应用程序类加载器（Application ClassLoader）：负责加载用户类路径上指定的类库。开发者可以直接使用这个类加载器。ps：在没有指定自定义类加载器的情况下，这就是程序的默认加载器。
自定义类加载器（User ClassLoader）：
双亲委派模型：避免由于Class字节码被多次加载。底层类加载器在收到一个类加载的请求的时候，都先把请求转发给其父加载器（并不是一个继承的关系），父类查找不到才会让子类去加载。如果强制只有双亲委派模型，那么，web服务器的隔离是无法实现的。
由于最近想做一个类似tomcat一样的简易版web服务器来加深理解http请求的处理过程。我们都清楚，每个web应用在tomcat中都可以使用自己版本的jar。除了少量的包，如Servlet-api.jar，还有一些java原生的包之外，tomcat是会为每个不同的应用加载不同的jar包或者class，且彼此之间不会相互影响。这一步是通过自定义类加载器来实现的，在虚拟机层面，判断两个Class是否相等的前提是他们是同一个类加载器加载的，否则就没有意义了。这篇文章简单的实现一个自定义的加载过程，PS：这个例子并没有破坏双亲委派模型，因为例子中依然会查找父类，如果找不到再使用子类加载。接下来笔者会再更新破坏双亲委派模型的博客，这里挖个坑。
首先自定义类加载器，最重要的就是先继承ClassLoader这个类。加载器的加载流程是，给出一个Class文件的全限定名，然后调用loadClass方法，这个方法每部会现在自己已经加载的类中查找，如果找到就返回。找不到则向父类查找，如果父类都找不到这才开始自己加载，调用findClass方法。所以我们只要覆盖findClass方法就可以实现自己定义的加载了。顺带一提，ClassLoader中有一个方法叫defineClass(String, byte[], int, int);这个方法通过传进去一个Class文件的字节数组，就可以方法区生成一个Class对象。所以要实现findClass的目标就很明确了，只要将Class文件读取进来，然后生成byte数组，调用defineClass方法就可以了。@Override protected Class findClass(String name){ try { byte[] result = getClassFromFileOrMap(name); if(result == null){ throw new FileNotFoundException(); }else{ return defineClass(name, result, 0, result.length); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return null; } 那么如何找到Class文件呢？手动生成/网络下载我们就暂时不谈论。这里只说两种最常见的，一是直接.class文件中查找，二是从jar包中加载。
从class文件中加载非常简单。只要找到相应的文件，就可以通过字节流读取进来。代码如下：input = new FileInputStream(file);ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); int bufferSize = 4096; byte[] buffer = new byte[bufferSize]; int bytesNumRead = 0; while ((bytesNumRead = input.read(buffer)) != -1) { baos.write(buffer, 0, bytesNumRead); }return baos.toByteArray(); 从jar读取则相对麻烦一点，java给我们提供了一个专门用来读取jar包文件的类，抽象成一个JarFile的对象。通过调用这个对象的getInputStream方法，也是可以获取文件的输入流，从而读取字节数组。笔者做了一点相应的缓存，如果每次查找文件都要先读取jar文件，再遍历查找class文件是非常耗时的操作。于是，笔者选择再加载之前，把所有的jar包中的所有class读取到内存中，保存在一个map对象中。建立一个全限定名和字节数组的映射。这样在加载阶段，就能省下很多的时间了。全部的代码如下
package com.chasel.cloader;import java.io.ByteArrayOutputStream;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.net.MalformedURLException;import java.util.ArrayList;import java.util.Enumeration;import java.util.HashMap;import java.util.List;import java.util.Map;import java.util.jar.JarEntry;import java.util.jar.JarFile;/** * 自定义的类加载器【子类优先】 * @author hujiancai * @description * @data 2017年3月11日 * @version v_0.1 */public class MyWebAppLoader extends ClassLoader{ /** * lib:表示加载的文件在jar包中 * 类似tomcat就是{PROJECT}/WEB-INF/lib/ */ private String lib; /** * classes:表示加载的文件是单纯的class文件 * 类似tomcat就是{PROJECT}/WEB-INF/classes/ */ private String classes; /** * 采取将所有的jar包中的class读取到内存中 * 然后如果需要读取的时候，再从map中查找 */ private Map map; /** * 只需要指定项目路径就好 * 默认jar加载路径是目录下{PROJECT}/WEB-INF/lib/ * 默认class加载路径是目录下{PROJECT}/WEB-INF/classes/ * @param webPath * @throws MalformedURLException * @throws SecurityException * @throws NoSuchMethodException */ public MyWebAppLoader(String webPath) throws NoSuchMethodException, SecurityException, MalformedURLException{ lib = webPath + "WEB-INF/lib/"; classes = webPath + "WEB-INF/classes/"; map = new HashMap (64); preReadJarFile(); } /** * 按照父类的机制，如果在父类中没有找到的类 * 才会调用这个findClass来加载 * 这样只会加载放在自己目录下的文件 * 而系统自带需要的class并不是由这个加载 */ @Override protected Class findClass(String name){ try { byte[] result = getClassFromFileOrMap(name); if(result == null){ throw new FileNotFoundException(); }else{ return defineClass(name, result, 0, result.length); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return null; } /** * 从指定的classes文件夹下找到文件 * @param name * @return */ private byte[] getClassFromFileOrMap(String name){ String classPath = classes + name.replace('.', File.separatorChar) + ".class"; File file = new File(classPath); if(file.exists()){ InputStream input = null; try { input = new FileInputStream(file); ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); int bufferSize = 4096; byte[] buffer = new byte[bufferSize]; int bytesNumRead = 0; while ((bytesNumRead = input.read(buffer)) != -1) { baos.write(buffer, 0, bytesNumRead); } return baos.toByteArray(); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally{ if(input != null){ try { input.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } }else{ if(map.containsKey(name)) { //去除map中的引用，避免GC无法回收无用的class文件 return map.remove(name); } } return null; } /** * 预读lib下面的包 */ private void preReadJarFile(){ List list = scanDir(); for(File f : list){ JarFile jar; try { jar = new JarFile(f); readJAR(jar); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } /** * 读取一个jar包内的class文件，并存在当前加载器的map中 * @param jar * @throws IOException */ private void readJAR(JarFile jar) throws IOException{ Enumeration en = jar.entries(); while (en.hasMoreElements()){ JarEntry je = en.nextElement(); String name = je.getName(); if (name.endsWith(".class")){ String clss = name.replace(".class", "").replaceAll("/", "."); if(this.findLoadedClass(clss) != null) continue; InputStream input = jar.getInputStream(je); ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); int bufferSize = 4096; byte[] buffer = new byte[bufferSize]; int bytesNumRead = 0; while ((bytesNumRead = input.read(buffer)) != -1) { baos.write(buffer, 0, bytesNumRead); } byte[] cc = baos.toByteArray(); input.close(); map.put(clss, cc);//暂时保存下来 } } } /** * 扫描lib下面的所有jar包 * @return */ private List scanDir() { List list = new ArrayList (); File[] files = new File(lib).listFiles(); for (File f : files) { if (f.isFile() && f.getName().endsWith(".jar")) list.add(f); } return list; } /** * 添加一个jar包到加载器中去。 * @param jarPath * @throws IOException */ public void addJar(String jarPath) throws IOException{ File file = new File(jarPath); if(file.exists()){ JarFile jar = new JarFile(file); readJAR(jar); } }}