如何创建父最后类加载器层次结构？

Question

我有 3 个 class 装载机：

主加载程序
预加载加载器
GameSceneLoader

程序执行过程中只有一个MainLoader实例，但是PreloadingLoader和GameSceneLoader 可以根据需要重新创建。

当我在我的程序中加载任何 class 时，我想：

如果 class 名称以任何 staticClasses 开头，请使用 MainLoader
如果 class 名称以任何 preloadingClasses 开头，请使用 PreloadingLoader
如果 class 名称带有 pl.gieted.flappy_bird 但未在以上两个列表中列出，请使用 GameSceneLoader
否则使用默认 class 加载程序加载它

以下代码有效，但仅适用于第一个 class 加载，例如：

pl.gieted.flappy_bird.engine.Renderer 由 GameSceneLoader
MainLoader 尝试加载它，因为它是 GameSceneLoader
Renderer 具有 class 依赖性 LoadingScene
由于 Renderer 是使用 MainLoader 加载的，所以 Loading Scene 也是使用 MainLoader 加载的，但是它找不到它。
java.lang.NoClassDefFoundError 被抛出。

我想要的是：

pl.gieted.flappy_bird.engine.Renderer 由 GameSceneLoader
MainLoader 尝试加载它，因为它是 GameSceneLoader
Renderer 具有 class 依赖性 LoadingScene
LoadingScene 的加载被传递回 GameSceneLoader
MainLoader 找不到。
PreloadingLoader找到并加载
正在继续加载...

val mainClassLoader = object : URLClassLoader(arrayOf(File(classesUrl).toURI().toURL()), null) {

    val staticClasses = listOf(
        "pl.gieted.flappy_bird.engine.Renderer",
        "pl.gieted.flappy_bird.engine.Processing",
        "pl.gieted.flappy_bird.engine.Scene",
        "pl.gieted.flappy_bird.engine.LifecycleElement",
    )
    
    override fun findClass(name: String): Class<*>? {
        return when {
            staticClasses.any { name.startsWith(it) } -> super.findClass(name)
            name.startsWith("pl.gieted.flappy_bird") -> null
            else -> this::class.java.classLoader.loadClass(name)
        }
    }
}

var preloadingLoader = object : URLClassLoader(arrayOf(File(classesUrl).toURI().toURL()), mainClassLoader) {

    val preloadingClasses = listOf(
        "pl.gieted.flappy_bird.game.LoadingScene",
        "pl.gieted.flappy_bird.game.FlappyBirdResourceLoader",
        "pl.gieted.flappy_bird.game.Resources",
    )
    
    override fun findClass(name: String): Class<*>? {
        return when {
            preloadingClasses.any { name.startsWith(it) } -> super.findClass(name)
            else -> null
        }
    }
}

var gameSceneLoader = URLClassLoader(arrayOf(File(classesUrl).toURI().toURL()), preloadingLoader)

val rendererClass = gameSceneLoader.loadClass("pl.gieted.flappy_bird.engine.Renderer")

如何实现这样的事情？

示例是用 Kotlin 编写的，但是您可以 Java 毫无问题地回答我。

Answer 1

我最终创建了这样的 class 加载程序：

object MainClassLoader : ClassLoader() {
    private class MyClassLoader : URLClassLoader(
        listOf(classesUrl, resourcesUrl).map { File(it).toURI().toURL() }.toTypedArray(), null
    ) {

        override fun loadClass(name: String?, resolve: Boolean): Class<*> = MainClassLoader.loadClass(name)

        fun actuallyLoad(name: String): Class<*> = super.loadClass(name, false)
    }

    private val staticClassLoader = MyClassLoader()
    private var preloadingLoader = MyClassLoader()
    private var gameSceneLoader = MyClassLoader()

    private val staticClasses = listOf(
        "pl.gieted.flappy_bird.engine.Renderer",
        "pl.gieted.flappy_bird.engine.Processing",
        "pl.gieted.flappy_bird.engine.Scene",
        "pl.gieted.flappy_bird.engine.LifecycleElement",
        
        "pl.gieted.flappy_bird.engine.Object",
        "pl.gieted.flappy_bird.engine.Vector2",
        "pl.gieted.flappy_bird.engine.Sound",
        "pl.gieted.flappy_bird.engine.Camera",
        "pl.gieted.flappy_bird.engine.Bounds",
    )

    private val preloadingClasses = listOf(
        "pl.gieted.flappy_bird.game.LoadingScene",
        "pl.gieted.flappy_bird.game.FlappyBirdResourceLoader",
        "pl.gieted.flappy_bird.game.Resources",
        "pl.gieted.flappy_bird.game.objects.Bird$Color"
    )

    override fun loadClass(name: String, resolve: Boolean): Class<*> = when {
        staticClasses.any { name.startsWith(it) } -> staticClassLoader.actuallyLoad(name)
        preloadingClasses.any { name.startsWith(it) } -> preloadingLoader.actuallyLoad(name)
        name.startsWith("pl.gieted.flappy_bird") -> gameSceneLoader.actuallyLoad(name)
        else -> MainClassLoader::class.java.classLoader.loadClass(name)
    }

    fun newPreloading() {
        preloadingLoader = MyClassLoader()
    }

    fun newGameScene() {
        gameSceneLoader = MyClassLoader()
    }
}

整个技巧是创建一个额外的 actuallyLoad() 函数，它实际上加载 class 并将所有 loadClass() 调用委托回您的“路由器”。

如何创建父最后类加载器层次结构？

How to create a parent-last classloader hierarchy?

java

classloader

dynamic-class-loaders

classloading

如何实现这样的事情？