搜索class文件工具
本章主题
探讨Java虚拟机从哪里寻找class文件,并且使用go语言实现class文件的加载功能
引子
提问:如何启动Java应用程序?比如启动如下所示的代码
public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello, world!");
}
}
答:启动java应用程序,需要先启动Java虚拟机,然后加载主类,最后调用主类的main()方法,在上述代码中,如果要打印“Hello,world”这个字符串,需要加载HelloWorld这个类,而加载HelloWorld这个类又需要加载HelloWorld的超类,该类的超类为java.lang.Object,在加载main方法之前需要准备参数数组,需要加载java.lang.String和java.lang.String[]类,方法中的具体代码又调用System类,所以还需要提前加载好java.lang.System类
提问:虚拟机JVM该去哪里查找类呢?
答:不同虚拟机的实现,决定了不同的搜索方法,Oracle的Java虚拟机实现根据类路径(class path)来搜索类。按照搜索的先后顺序,类路径可以分为以下3个部分:
1、启动类路径(该路径默认jre\lib目录,使用-Xbootclasspath选项修改类路径)
2、扩展类路径(该路径默认jre\lib\ext)
3、用户类路径(设置CLASSPATH环境变量来修改用户类路径,或者通过java命令的-classpath选项来指定路径)
我们的Java虚拟机将使用JDK的启动类路径来寻找和加载Java标准库中的类,因此需要某种方式指定jre目录的位置。命令行选项是个不错的选择,所以增加一个非标准选项-Xjre。
go语言实现class文件加载思路
使用设计模式中的组合模式来设计代码:
组合模式适合构建构建树状模型,方便客户端使用统一的方式处理简单和复杂元素。
所有的类都实现了Entry这个接口,该接口有两个方法,readClass方法根据类路径访问类和字节数组,String方法返回类的名字。
CompositeEntry 类是Entry类的数组,该类中的初始化方法中,将参数按照分割符分成小路径,然后将每个小路径都转换成具体Entry实例。
ZipEntry类表示ZIP或者JAR文件形式的类路径,该类的初始化方法中,打开ZIP文件,然后遍历ZIP压缩包文件,然后找到class文件,将class内容读出来。
DirEntry类里面有个参数从来存放绝对路径,readClass将目录和class文件拼成一个完整的路径,然后再去读取class文件内容。
WildCardEntry类继承了CompositeEntry类,重写了初始化方法,去掉绝对路径中的*符号,然后得到baseDir,再根据baseDir创建ZipEntry。
Classpath
type Classpath struct {
bootClasspath Entry
extClasspath Entry
userClasspath Entry
}
func Parse(jreOption, cpOption string) *Classpath {
cp := &Classpath{
}
cp.parseBootAndExtClasspath(jreOption)
cp.parseUserClasspath(cpOption)
return cp
}
ClassPath类里面有三个成员变量,分别存放三种路径,通过Parse函数初始成员变量。相关代码请点击