深入探討Java類載入器

　　類載入器是 Java 語言的一個創新,也是 Java 語言流行的重要原因之一.它是的 Java 類可以被動態載入到 Java 虛擬機中並執行.類載入器從 JDK 1.0 就出現了,最初是為了滿足 Java Applet 的需要而開發出來的.Java Applet 需要從遠程下載 Java 類文件到瀏覽器中並執行.現在類載入器在 Web 容器和 OSGi 中得到了廣泛的使用.一般來說,Java 應用的開發人員不需要直接同類載入器進行交互.Java 虛擬機默認的行為就已經足夠滿足大多數情況的需求了.不過如果遇到了需要與類載入器進行交互的情況,而對類載入器的機制又不是很了解的話,就很容易花大量的時間去調試 ClassNotFoundException 和 NoClassDefFoundError 等異常.本文將詳細介紹 Java 的類載入器,幫助讀者深刻理解 Java 語言中的這個重要概念.下面介紹一些相關的基本概念.

　　類載入器基本概念

　　顧名思義,類載入器(class loader)用來載入 Java 類到 Java 虛擬機中.一般來說,Java 虛擬機使用 Java 類的方式如下：Java 源程序(.java 文件)在經過 Java 編譯器編譯之後就被轉換成 Java 位元組代碼(.class 文件).類載入器負責讀取 Java 位元組代碼,並轉換成 java.lang.Class 類的一個實例.每個這樣的實例用來表示一個 Java 類.通過此實例的 newInstance()方法就可以創建出該類的一個對象.實際的情況可能更加複雜,比如 Java 位元組代碼可能是通過工具動態生成的,也可能是通過網路下載的.

　　基本上所有的類載入器都是 java.lang.ClassLoader 類的一個實例.下面詳細介紹這個 Java 類.

　　java.lang.ClassLoader 類介紹

　　java.lang.ClassLoader 類的基本職責就是根據一個指定的類的名稱,找到或者生成其對應的位元組代碼,然後從這些位元組代碼中定義出一個 Java 類,即 java.lang.Class 類的一個實例.除此之外,ClassLoader 還負責載入 Java 應用所需的資源,如圖像文件和配置文件等.不過本文只討論其載入類的功能.為了完成載入類的這個職責,ClassLoader 提供了一系列的方法,比較重要的方法如 表 1 所示.關於這些方法的細節會在下面進行介紹.

　　表 1. ClassLoader 中與載入類相關的方法

　　方法說明

getParent() 返回該類載入器的父類載入器. 　　loadClass(String name) 載入名稱為 name 的類,返回的結果是 java.lang.Class 類的實例. 　　findClass(String name) 查找名稱為 name 的類,返回的結果是 java.lang.Class 類的實例. 　　findLoadedClass(String name) 查找名稱為 name 的已經被載入過的類,返回的結果是 java.lang.Class 類的實例. 　　defineClass(String name, byte[] b, int off, int len) 把位元組數組 b 中的內容轉換成 Java 類,返回的結果是 java.lang.Class 類的實例.這個方法被聲明為 final 的. 　　resolveClass(Class c) 鏈接指定的 Java 類.

　　對於 表 1 中給出的方法,表示類名稱的 name 參數的值是類的二進位名稱.需要注意的是內部類的表示,如 com.example.Sample$1 和 com.example.Sample$Inner 等表示方式.這些方法會在下面介紹類載入器的工作機制時,做進一步的說明.下面介紹類載入器的樹狀組織結構.

　　類載入器的樹狀組織結構

　　Java 中的類載入器大致可以分成兩類,一類是系統提供的,另外一類則是由 Java 應用開發人員編寫的.系統提供的類載入器主要有下面三個：

　　引導類載入器(bootstrap class loader)：它用來載入 Java 的核心庫,是用原生代碼來實現的,並不繼承自 java.lang.ClassLoader.

　　擴展類載入器(extensions class loader)：它用來載入 Java 的擴展庫.Java 虛擬機的實現會提供一個擴展庫目錄.該類載入器在此目錄裡面查找並載入 Java 類.

　　系統類載入器(system class loader)：它根據 Java 應用的類路徑(CLASSPATH)來載入 Java 類.一般來說,Java 應用的類都是由它來完成載入的.可以通過 ClassLoader.getSystemClassLoader() 來獲取它.

　　除了系統提供的類載入器以外,開發人員可以通過繼承 java.lang.ClassLoader 類的方式實現自己的類載入器,以滿足一些特殊的需求.

　　除了引導類載入器之外,所有的類載入器都有一個父類載入器.通過 表 1 中給出的 getParent() 方法可以得到.對於系統提供的類載入器來說,系統類載入器的父類載入器是擴展類載入器,而擴展類載入器的父類載入器是引導類載入器;對於開發人員編寫的類載入器來說,其父類載入器是載入此類載入器 Java 類的類載入器.類載入器 Java 類如同其它的 Java 類一樣,也是要由類載入器來載入的.一般來說,開發人員編寫的類載入器的父類載入器是系統類載入器.類載入器通過這種方式組織起來,形成樹狀結構.樹的根節點就是引導類載入器.圖 1 中給出了一個典型的類載入器樹狀組織結構示意圖,其中的箭頭指向的是父類載入器.

　　圖 1. 類載入器樹狀組織結構示意圖

　　

　　代碼清單 1 演示了類載入器的樹狀組織結構.

　　清單 1. 演示類載入器的樹狀組織結構

public class ClassLoaderTree { 　　public static void main(String[] args) { 　　ClassLoader loader = ClassLoaderTree.class.getClassLoader(); 　　while (loader != null) { 　　System.out.println(loader.toString()); 　　loader = loader.getParent(); 　　} 　　} 　　}

　　每個 Java 類都維護著一個指向定義它的類載入器的引用,通過 getClassLoader() 方法就可以獲取到此引用.代碼清單 1 中通過遞歸調用 getParent() 方法來輸出全部的父類載入器.代碼清單 1 的運行結果如 代碼清單 2 所示.

　　清單 2. 演示類載入器的樹狀組織結構的運行結果

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@9304b1 　　sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@190d11

　　如 代碼清單 2 所示,第一個輸出的是 ClassLoaderTree 類的類載入器,即系統類載入器.它是 sun.misc.Launcher$AppClassLoader 類的實例;第二個輸出的是擴展類載入器,是 sun.misc.Launcher$ExtClassLoader 類的實例.需要注意的是這裡並沒有輸出引導類載入器,這是由於有些 JDK 的實現對於父類載入器是引導類載入器的情況,getParent() 方法返回 null.

　　在了解了類載入器的樹狀組織結構之後,下面介紹類載入器的代理模式.

　　類載入器的代理模式

　　類載入器在嘗試自己去查找某個類的位元組代碼並定義它時,會先代理給其父類載入器,由父類載入器先去嘗試載入這個類,依次類推.在介紹代理模式背後的動機之前,需要說明一下 Java 虛擬機是如何判定兩個 Java 類是相同的.Java 虛擬機不僅要看類的全名是否相同,還要看載入此類的類載入器是否一樣.只有兩者都相同的情況,才認為兩個類是相同的.即便是同樣的位元組代碼,被不同的類載入器載入之後所得到的類,也是不同的.比如一個 Java 類 com.example.Sample,編譯之後生成了位元組代碼文件 Sample.class.兩個不同的類載入器 ClassLoaderA 和 ClassLoaderB 分別讀取了這個 Sample.class 文件,並定義出兩個 java.lang.Class 類的實例來表示這個類.這兩個實例是不相同的.對於 Java 虛擬機來說,它們是不同的類.試圖對這兩個類的對象進行相互賦值,會拋出運行時異常 ClassCastException.下面通過示例來具體說明.代碼清單 3 中給出了 Java 類 com.example.Sample.

清單 3. com.example.Sample 類 　　package com.example; 　　public class Sample { 　　private Sample instance; 　　public void setSample(Object instance) { 　　this.instance = (Sample) instance; 　　} 　　}

　　如 代碼清單 3 所示,com.example.Sample 類的方法 setSample 接受一個 java.lang.Object 類型的參數,並且會把該參數強制轉換成 com.example.Sample 類型.測試 Java 類是否相同的代碼如 代碼清單 4 所示.

清單 4. 測試 Java 類是否相同 　　public void testClassIdentity() { 　　String classDataRootPath = "C:\workspace\Classloader\classData"; 　　FileSystemClassLoader fscl1 = new FileSystemClassLoader(classDataRootPath); 　　FileSystemClassLoader fscl2 = new FileSystemClassLoader(classDataRootPath); 　　String className = "com.example.Sample"; 　　try { 　　Class class1 = fscl1.loadClass(className); 　　Object obj1 = class1.newInstance(); 　　Class class2 = fscl2.loadClass(className); 　　Object obj2 = class2.newInstance(); 　　Method setSampleMethod = class1.getMethod("setSample", java.lang.Object.class); 　　setSampleMethod.invoke(obj1, obj2); 　　} catch (Exception e) { 　　e.printStackTrace(); 　　} 　　}

　　代碼清單 4 中使用了類 FileSystemClassLoader 的兩個不同實例來分別載入類 com.example.Sample,得到了兩個不同的 java.lang.Class 的實例,接著通過 newInstance() 方法分別生成了兩個類的對象 obj1 和 obj2,通過 Java 的反射 API 在對象 obj1 上調用方法 setSample,試圖把對象 obj2 賦值給 obj1 內部的 instance 對象.代碼清單 4 的運行結果如 代碼清單 5 所示.

清單 5. 測試 Java 類是否相同的運行結果 　　java.lang.reflect.InvocationTargetException 　　at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method) 　　at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:39) 　　at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:25) 　　at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:597) 　　at classloader.ClassIdentity.testClassIdentity(ClassIdentity.java:26) 　　at classloader.ClassIdentity.main(ClassIdentity.java:9) 　　Caused by: java.lang.ClassCastException: com.example.Sample 　　cannot be cast to com.example.Sample 　　at com.example.Sample.setSample(Sample.java:7) 　　... 6 more

　　從 代碼清單 5 給出的運行結果可以看到,運行時拋出了 java.lang.ClassCastException 異常.雖然兩個對象 obj1 和 obj2 的類的名字相同,但是這兩個類是由不同的類載入器實例來載入的,因此不被 Java 虛擬機認為是相同的.

　　了解了這一點之後,就可以理解代理模式的設計動機了.代理模式是為了保證 Java 核心庫的類型安全.所有 Java 應用都至少需要引用 java.lang.Object 類,也就是說在運行的時候,java.lang.Object 這個類需要被載入到 Java 虛擬機中.如果這個載入過程由 Java 應用自己的類載入器來完成的話,很可能就存在多個版本的 java.lang.Object 類,這些類之間是不兼容的.通過代理模式,對於 Java 核心庫的類的載入工作由引導類載入器來統一完成,保證了 Java 應用所使用的都是同一個版本的 Java 核心庫的類,是互相兼容的.

　　不同的類載入器為相同名稱的類創建了額外的名稱空間.相同名稱的類可以並存在 Java 虛擬機中,只需要用不同的類載入器來載入它們即可.不同類載入器載入的類之間是不兼容的,這就相當於在 Java 虛擬機內部創建了一個個相互隔離的 Java 類空間.這種技術在許多框架中都被用到,後面會詳細介紹.

　　下面具體介紹類載入器載入類的詳細過程.

　　載入類的過程

　　在前面介紹類載入器的代理模式的時候,提到過類載入器會代理給其它類載入器來嘗試載入某個類.這就意味著真正完成類的載入工作的類載入器和啟動這個載入過程的類載入器,有可能不是同一個.真正完成類的載入工作是通過調用 defineClass 來實現的;而啟動類的載入過程是通過調用 loadClass 來實現的.前者稱為一個類的定義載入器(defining loader),後者稱為初始載入器(initiating loader).在 Java 虛擬機判斷兩個類是否相同的時候,使用的是類的定義載入器.也就是說,哪個類載入器啟動類的載入過程並不重要,重要的是最終定義這個類的載入器.兩種類載入器的關聯之處在於：一個類的定義載入器是它引用的其它類的初始載入器.如類 com.example.Outer 引用了類 com.example.Inner,則由類 com.example.Outer 的定義載入器負責啟動類 com.example.Inner 的載入過程.

　　方法 loadClass() 拋出的是 java.lang.ClassNotFoundException 異常;方法 defineClass() 拋出的是 java.lang.NoClassDefFoundError 異常.

　　類載入器在成功載入某個類之後,會把得到的 java.lang.Class 類的實例緩存起來.下次再請求載入該類的時候,類載入器會直接使用緩存的類的實例,而不會嘗試再次載入.也就是說,對於一個類載入器實例來說,相同全名的類只載入一次,即 loadClass 方法不會被重複調用.

　　下面討論另外一種類載入器：線程上下文類載入器.

　　線程上下文類載入器

　　線程上下文類載入器(context class loader)是從 JDK 1.2 開始引入的.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載入器.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載入器.Java 應用運行的初始線程的上下文類載入器是系統類載入器.在線程中運行的代碼可以通過此類載入器來載入類和資源.

　　前面提到的類載入器的代理模式並不能解決 Java 應用開發中會遇到的類載入器的全部問題.Java 提供了很多服務提供者介面(Service Provider Interface,SPI),允許第三方為這些介面提供實現.常見的 SPI 有 JDBC、JCE、JNDI、JAXP 和 JBI 等.這些 SPI 的介面由 Java 核心庫來提供,如 JAXP 的 SPI 介面定義包含在 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 介面中的代碼經常需要載入具體的實現類.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.這裡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.而問題在於,SPI 的介面是 Java 核心庫的一部分,是由引導類載入器來載入的;SPI 實現的 Java 類一般是由系統類載入器來載入的.引導類載入器是無法找到 SPI 的實現類的,它只載入 Java 的核心庫.它也不能代理給系統類載入器,它是系統類載入器的祖先類載入器.也就是說,類載入器的代理模式無法解決這個問題.

　　線程上下文類載入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載入器默認就是系統上下文類載入器.在 SPI 介面的代碼中使用線程上下文類載入器,就可以成功的載入到 SPI 實現的類.線程上下文類載入器在很多 SPI 的實現中都會用到.

　　下面介紹另外一種載入類的方法：Class.forName.

　　Class.forName

　　Class.forName 是一個靜態方法,同樣可以用來載入類.該方法有兩種形式：Class.forName(String name, boolean initialize, ClassLoader loader) 和 Class.forName(String className).第一種形式的參數 name 表示的是類的全名;initialize 表示是否初始化類;loader 表示載入時使用的類載入器.第二種形式則相當於設置了參數 initialize 的值為 true,loader 的值為當前類的類載入器.Class.forName 的一個很常見的用法是在載入資料庫驅動的時候.如 Class.forName("org.apache.derby.jdbc.EmbeddedDriver").newInstance() 用來載入 Apache Derby 資料庫的驅動.

　　在介紹完類載入器相關的基本概念之後,下面介紹如何開發自己的類載入器.

　　開發自己的類載入器

　　雖然在絕大多數情況下,系統默認提供的類載入器實現已經可以滿足需求.但是在某些情況下,您還是需要為應用開發出自己的類載入器.比如您的應用通過網路來傳輸 Java 類的位元組代碼,為了保證安全性,這些位元組代碼經過了加密處理.這個時候您就需要自己的類載入器來從某個網路地址上讀取加密后的位元組代碼,接著進行解密和驗證,定義出要在 Java 虛擬機中運行的類來.下面將通過兩個具體的實例來說明類載入器的開發.

　　文件系統類載入器

　　第一個類載入器用來載入存儲在文件系統上的 Java 位元組代碼.完整的實現如 代碼清單 6 所示.

清單 6. 文件系統類載入器 　　public class FileSystemClassLoader extends ClassLoader { 　　private String rootDir; 　　public FileSystemClassLoader(String rootDir) { 　　this.rootDir = rootDir; 　　} 　　protected Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException { 　　byte[] classData = getClassData(name); 　　if (classData == null) { 　　throw new ClassNotFoundException(); 　　} 　　else { 　　return defineClass(name, classData, 0, classData.length); 　　} 　　} 　　private byte[] getClassData(String className) { 　　String path = classNameToPath(className); 　　try { 　　InputStream ins = new FileInputStream(path); 　　ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); 　　int bufferSize = 4096; 　　byte[] buffer = new byte[bufferSize]; 　　int bytesNumRead = 0; 　　while ((bytesNumRead = ins.read(buffer)) != -1) { 　　baos.write(buffer, 0, bytesNumRead); 　　} 　　return baos.toByteArray(); 　　} catch (IOException e) { 　　e.printStackTrace(); 　　} 　　return null; 　　} 　　private String classNameToPath(String className) { 　　return rootDir File.separatorChar 　　 className.replace('.', File.separatorChar) ".class"; 　　} 　　}

　　如 代碼清單 6 所示,類 FileSystemClassLoader 繼承自類 java.lang.ClassLoader.在 表 1 中列出的 java.lang.ClassLoader 類的常用方法中,一般來說,自己開發的類載入器只需要覆寫 findClass(String name) 方法即可.java.lang.ClassLoader 類的方法 loadClass() 封裝了前面提到的代理模式的實現.該方法會調用 findLoadedClass() 方法來檢查該類是否已經被載入過;如果沒有載入過的話,會調用父類載入器的 loadClass() 方法來嘗試載入該類;如果父類載入器無法載入該類的話,就調用 findClass() 方法來查找該類.因此,為了保證類載入器都正確實現代理模式,在開發自己的類載入器時,最好不要覆寫 loadClass() 方法,而是覆寫 findClass() 方法.

　　類 FileSystemClassLoader 的 findClass() 方法根據類的全名在硬碟上查找類的位元組代碼文件(.class 文件),然後讀取該文件內容,通過 defineClass() 方法來把這些位元組代碼轉換成 java.lang.Class 類的實例.

　　網路類載入器

　　下面將通過一個網路類載入器來說明如何通過類載入器來實現組件的動態更新.即基本的場景是：Java 位元組代碼(.class)文件存放在伺服器上,客戶端通過網路的方式獲取位元組代碼並執行.當有版本更新的時候,只需要替換掉伺服器上保存的文件即可.通過類載入器可以比較簡單的實現這種需求.

　　類 NetworkClassLoader 負責通過網路下載 Java 類位元組代碼並定義出 Java 類.它的實現與 FileSystemClassLoader 類似.在通過 NetworkClassLoader 載入了某個版本的類之後,一般有兩種做法來使用它.第一種做法是使用 Java 反射 API.另外一種做法是使用介面.需要注意的是,並不能直接在客戶端代碼中引用從伺服器上下載的類,客戶端代碼的類載入器找不到這些類.使用 Java 反射 API 可以直接調用 Java 類的方法.而使用介面的做法則是把介面的類放在客戶端中,從伺服器上載入實現此介面的不同版本的類.在客戶端通過相同的介面來使用這些實現類.網路類載入器的具體代碼見 下載.

　　在介紹完如何開發自己的類載入器之後,下面說明類載入器和 Web 容器的關係.

　　類載入器與 Web 容器

　　對於運行在 Java EE™ 容器中的 Web 應用來說,類載入器的實現方式與一般的 Java 應用有所不同.不同的 Web 容器的實現方式也會有所不同.以 Apache Tomcat 來說,每個 Web 應用都有一個對應的類載入器實例.該類載入器也使用代理模式,所不同的是它是嘗試去載入某個類,如果找不到再代理給父類載入器.這與一般類載入器的順序是相反的.這是 Java Servlet 規範中的推薦做法,其目的是是的 Web 應用自己的類的優先順序高於 Web 容器提供的類.這種代理模式的一個例外是：Java 核心庫的類是不在查找範圍之內的.這也是為了保證 Java 核心庫的類型安全.

　　絕大多數情況下,Web 應用的開發人員不需要考慮與類載入器相關的細節.下面給出幾條簡單的原則：

　　每個 Web 應用自己的 Java 類文件和使用的庫的 jar 包,分別放在 WEB-INF/classes 和 WEB-INF/lib 目錄下面.

　　多個應用共享的 Java 類文件和 jar 包,分別放在 Web 容器指定的由所有 Web 應用共享的目錄下面.

　　當出現找不到類的錯誤時,檢查當前類的類載入器和當前線程的上下文類載入器是否正確.

　　在介紹完類載入器與 Web 容器的關係之後,下面介紹它與 OSGi 的關係.

　　類載入器與 OSGi

　　OSGi™ 是 Java 上的動態模塊系統.它為開發人員提供了面向服務和基於組件的運行環境,並提供標準的方式用來管理軟體的生命周期.OSGi 已經被實現和部署在很多產品上,在開源社區也得到了廣泛的支持.Eclipse 就是基於 OSGi 技術來構建的.

　　OSGi 中的每個模塊(bundle)都包含 Java 包和類.模塊可以聲明它所依賴的需要導入(import)的其它模塊的 Java 包和類(通過 Import-Package),也可以聲明導出(export)自己的包和類,供其它模塊使用(通過 Export-Package).也就是說需要能夠隱藏和共享一個模塊中的某些 Java 包和類.這是通過 OSGi 特有的類載入器機制來實現的.OSGi 中的每個模塊都有對應的一個類載入器.它負責載入模塊自己包含的 Java 包和類.當它需要載入 Java 核心庫的類時(以 java 開頭的包和類),它會代理給父類載入器(通常是啟動類載入器)來完成.當它需要載入所導入的 Java 類時,它會代理給導出此 Java 類的模塊來完成載入.模塊也可以顯式的聲明某些 Java 包和類,必須由父類載入器來載入.只需要設置系統屬性 org.osgi.framework.bootdelegation 的值即可.

　　假設有兩個模塊 bundleA 和 bundleB,它們都有自己對應的類載入器 classLoaderA 和 classLoaderB.在 bundleA 中包含類 com.bundleA.Sample,並且該類被聲明為導出的,也就是說可以被其它模塊所使用的.bundleB 聲明了導入 bundleA 提供的類 com.bundleA.Sample,並包含一個類 com.bundleB.NewSample 繼承自 com.bundleA.Sample.在 bundleB 啟動的時候,其類載入器 classLoaderB 需要載入類 com.bundleB.NewSample,進而需要載入類 com.bundleA.Sample.由於 bundleB 聲明了類 com.bundleA.Sample 是導入的,classLoaderB 把載入類 com.bundleA.Sample 的工作代理給導出該類的 bundleA 的類載入器 classLoaderA.classLoaderA 在其模塊內部查找類 com.bundleA.Sample 並定義它,所得到的類 com.bundleA.Sample 實例就可以被所有聲明導入了此類的模塊使用.對於以 java 開頭的類,都是由父類載入器來載入的.如果聲明了系統屬性 org.osgi.framework.bootdelegation=com.example.core.*,那麼對於包 com.example.core 中的類,都是由父類載入器來完成的.

　　OSGi 模塊的這種類載入器結構,是的一個類的不同版本可以共存在 Java 虛擬機中,帶來了很大的靈活性.不過它的這種不同,也會給開發人員帶來一些麻煩,尤其當模塊需要使用第三方提供的庫的時候.下面提供幾條比較好的建議：

　　如果一個類庫只有一個模塊使用,把該類庫的 jar 包放在模塊中,在 Bundle-ClassPath 中指明即可.

　　如果一個類庫被多個模塊共用,可以為這個類庫單獨的創建一個模塊,把其它模塊需要用到的 Java 包聲明為導出的.其它模塊聲明導入這些類.

　　如果類庫提供了 SPI 介面,並且利用線程上下文類載入器來載入 SPI 實現的 Java 類,有可能會找不到 Java 類.如果出現了 NoClassDefFoundError 異常,檢查當前線程的上下文類載入器是否正確.通過 Thread.currentThread().getContextClassLoader() 就可以得到該類載入器.該類載入器應該是該模塊對應的類載入器.如果不是的話,可以通過 class.getClassLoader() 來得到模塊對應的類載入器,再通過 Thread.currentThread().setContextClassLoader() 來設置當前線程的上下文類載入器.

　　總結

　　類載入器是 Java 語言的一個創新.它是的動態安裝和更新軟體組件成為可能.本文詳細介紹了類載入器的相關話題,包括基本概念、代理模式、線程上下文類載入器、與 Web 容器和 OSGi 的關係等.開發人員在遇到 ClassNotFoundException 和 NoClassDefFoundError 等異常的時候,應該檢查拋出異常的類的類載入器和當前線程的上下文類載入器,從中可以發現問題的所在.在開發自己的類載入器的時候,需要注意與已有的類載入器組織結構的協調.

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