类加载器ClassLoader之jar包隔离

小引子

最近做了一个根据同一模块的不同jar版本做同时测试的工具，感觉挺有意思，特此记录。

类加载器（ClassLoader）是啥？

把类加载阶段中的“通过一个类的全限定名（博主注：绝对路径）来获取描述此类的二进制字节流”这个动作放在Java虚拟机外部去实现，以便让应用程序自己决定如何去获取所需要的类。实现这个动作的代码模块成为”类加载器“。摘自周志明的《深入理解Java虚拟机》

ClassLoader的用途

• 功能测试
  每个加载器，有自己的独立的类名称空间。比较两个类是否”相等“的前提是它们是由同一个类加载加载才有意义，即ClassLoader如果不同，两个类必定不等。这样使得在一个JVM中加载同一个模块的不同版本的jar成为现实，基于反射功能，我们同样可以很轻松实现不同版本的模块测试。本文后面会提供简单demo的实现。
• 代码加密
  没有做过，想必是对class文件进行混淆、压缩、native等等手段后的解密过程，这类需求还没遇过。
• OSGi
  是动态模型形同，在eclipse中插件的实现就是基于OSGi思想，而eclipse主要的应用就是插件，所以可以理解为eclipse插件是OSGi的应用典范。做的不多，仅限于了解。
• 热部署
  不停止服务，动态替换目标文件。ClassLoader动态加载jar包，如果做一个工程化的东西可能会费些周章，但是原理并不复杂。
• ...

总之，ClassLoader很重要，Java世界需要它。

功能测试小样

本人在本地生成了test1.jar和test2.jar两个jar包。这两个jar都有类com.array7.jvm.classloader.Target，此Demo要实现的是同时将这两个jar包的同名类加载到JVM并且各自执行。
** test1.jar Target.java **

package com.array7.jvm.classloader;

public class Target {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.print("test1");
    }
}

** test2.jar Target.java **

package com.array7.jvm.classloader;

public class Target {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.print("test2");
    }
}

** TestDriver**

public static void main(String[] args) throws MalformedURLException, ClassNotFoundException, IllegalArgumentException, SecurityException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        ClassLoader loader1 = new URLClassLoader(new URL[]{new URL("file:/home/liushijie/workspace/test/out/artifacts/test1/test1.jar")}, TestDriver.class.getClassLoader());
        ClassLoader loader2 = new URLClassLoader(new URL[]{new URL("file:/home/liushijie/workspace/test/out/artifacts/test2/test2.jar")}, TestDriver.class.getClassLoader());

        String className = "com.array7.jvm.classloader.Target";
        // loader1
        System.out.print("test1.jar 	");
        Class clazz1 = Class.forName(className, true, loader1);
        clazz1.getMethod("main", String[].class).invoke(null, (Object) null);

        System.out.println();

        // loader2
        System.out.print("test2.jar 	");
        Class clazz2 = Class.forName(className, true, loader2);
        clazz2.getMethod("main", String[].class).invoke(null, (Object) null);

        System.out.println();

        System.out.println("实例化后是否相等：" + clazz1.equals(clazz2));

    }

输出

test1.jar 	test1
test2.jar 	test2
实例化后是否相等：false

其他未提知识点

• ClassLoader的层级关系
• 双亲委托与打破
• 自定义ClassLoader

其他参考资料

• 热替换： http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-hotswapcls/index.html