Класс ClassLoader

public abstract class ClassLoader
extends Object

Загрузчик классов — это объект, ответственный за загрузку классов. Класс ClassLoader — это абстрактный класс. Учитывая имя двоичного файла класса, загрузчик классов должен попытаться найти или сгенерировать данные, которые составляют определение класса. Типичная стратегия — преобразовать имя в имя файла и затем прочитать «файл класса» с таким именем из файловой системы.

Каждый объект Class содержит reference к загрузчику ClassLoader, который его определил.

Объекты Class для массивов не создаются загрузчиками классов, а создаются автоматически по мере необходимости Java-машиной. Загрузчик классов для массива, возвращаемый Class.getClassLoader(), совпадает с загрузчиком классов для его типа элемента; если тип элемента — примитивный тип, то массив не имеет загрузчика классов.

Приложения реализуют подклассы ClassLoader для расширения способа, которым Java-виртуальная машина динамически загружает классы.

Загрузчики классов могут обычно использоваться менеджерами безопасности для обозначения областей безопасности.

Помимо загрузки классов, загрузчик классов также отвечает за поиск ресурсов. Ресурс — это данные (например, файл ".class", данные конфигурации или изображение), которые идентифицируются с помощью абстрактного имени пути, разделяемого символом '/'. Ресурсы обычно упаковываются с приложением или библиотекой, чтобы их можно было найти кодом в приложении или библиотеке. В некоторых случаях ресурсы включаются, чтобы их можно было найти другим библиотекам.

Класс ClassLoader использует модель делегирования для поиска классов и ресурсов. Каждый экземпляр ClassLoader имеет связанный родительский загрузчик классов. При запросе поиска класса или ресурса экземпляр ClassLoader обычно делегирует поиск родительскому загрузчику классов, прежде чем пытаться найти класс или ресурс самостоятельно.

Загрузчики классов, которые поддерживают одновременную загрузку классов, известны как загрузчики классов параллельные и обязаны зарегистрировать себя во время инициализации класса, вызвав метод ClassLoader.registerAsParallelCapable. Обратите внимание, что класс ClassLoader по умолчанию зарегистрирован как параллельный. Однако его подклассы по-прежнему должны регистрировать себя, если они поддерживают параллельную загрузку. В средах, в которых модель делегирования не является строго иерархической, загрузчики классов должны быть параллельными, в противном случае загрузка классов может привести к тупиковым ситуациям, поскольку блокировка загрузчика удерживается на время процесса загрузки класса (см. loadClass методы).

Встроенные загрузчики классов во время выполнения

Java-среда выполнения имеет следующие встроенные загрузчики классов:

• Загрузчик Bootstrap. Это встроенный загрузчик классов виртуальной машины, обычно представленный как null, и не имеет родителя.

• Загрузчик платформенных классов. Все платформенные классы видны загрузчику платформенных классов, который может использоваться в качестве родителя экземпляра ClassLoader. Платформенные классы включают API платформы Java SE, их классы реализации и специфичные для JDK классы среды выполнения, определённые загрузчиком платформенных классов или его предками.

  Для возможности обновления/переопределения модулей, определённых загрузчиком платформенных классов, и когда обновлённые модули считывают модули, определённые загрузчиками классов, отличными от загрузчика платформенных классов и его предков, загрузчик платформенных классов может быть вынужден делегировать другим загрузчикам классов, например, загрузчику прикладных классов. Другими словами, классы в именованных модулях, определённых загрузчиками классов, отличными от загрузчика платформенных классов и его предков, могут быть видны загрузчику платформенных классов.

• Загрузчик системных классов. Также известен как загрузчик прикладных классов и отличается от загрузчика платформенных классов. Загрузчик системных классов обычно используется для определения классов в пути приложения, пути модуля и специфичных для JDK инструментов. Загрузчик платформенных классов является родителем или предком загрузчика системных классов, для которого все платформенные классы видны.

Обычно Java-виртуальная машина загружает классы из локальной файловой системы зависящим от платформы способом. Однако некоторые классы могут не происходить из файла; они могут происходить из других источников, таких как сеть, или могут быть созданы приложением. Метод defineClass преобразует массив байтов в экземпляр класса Class. Экземпляры этого нового определённого класса могут быть созданы с помощью Class.newInstance.

Методы и конструкторы объектов, созданных загрузчиком классов, могут ссылаться на другие классы. Чтобы определить ссылающиеся классы, Java-виртуальная машина вызывает метод loadClass загрузчика классов, который изначально создал класс.

Например, приложение может создать загрузчик сетевых классов для скачивания файлов классов с сервера. Пример кода может выглядеть следующим образом:

ClassLoader loader = new NetworkClassLoader(host, port);
Object main = loader.loadClass("Main", true).newInstance();
     . . .

Подкласс загрузчика сетевых классов должен определить методы findClass и loadClassData для загрузки класса из сети. После скачивания байтов, составляющих класс, он должен использовать метод defineClass для создания экземпляра класса. Пример реализации:

class NetworkClassLoader extends ClassLoader {
    String host;
    int port;

    public Class findClass(String name) {
        byte[] b = loadClassData(name);
        return defineClass(name, b, 0, b.length);
    }

    private byte[] loadClassData(String name) {
        // load the class data from the connection
         . . .
    }
}

Имена двоичных файлов

Любое имя класса, предоставленное в качестве String параметра методам в ClassLoader, должно быть именем двоичного файла, как определено в Спецификации языка Java™.

Примеры допустимых имён классов:

"java.lang.String"
"javax.swing.JSpinner$DefaultEditor"
"java.security.KeyStore$Builder$FileBuilder$1"
"java.net.URLClassLoader$3$1"

Любое имя пакета, предоставленное в качестве String параметра методам в ClassLoader, должно быть либо пустой строкой (обозначающей безымянную папку), либо полным квалифицированным именем, как определено в Спецификации языка Java™.