java能不能自己寫一個類叫java.lang.System/String正確答案

原文： http://www.wfuyu.com/php/22254.html

未做測試 ！

 

最近學習了下java類加載相干的知識。然后看到網上有1道面試題是

能不能自己寫個類叫java.lang.System？

網上提供的答案：通常不可以，但可以采取另類方法到達這個需求。所謂的另類方法指自己寫個類加載器來加載java.lang.System到達目的。

首先表明下我的觀點。上述答案完全是誤導讀者，是不正確的答案。我就疑惑了網上怎樣把這類完全不正確的搜索結果排在前面，而且幾近搜到的都是這類不正確的答案。可能很多不明真相的朋友就這么被誤導了，所以還是希望大家對網上的內容先持懷疑態度為好。下面詳細說明為何。

首先，摘抄網上毛病答案的詳細解釋

“為了不讓我們寫System類，類加載采取拜托機制，這樣可以保證爸爸們優先，爸爸們能找到的類，兒子就沒有機會加載。而System類是Bootstrap加載器加載的，就算自己重寫，也總是使用Java系統提供的System，自己寫的System類根本沒有機會得到加載。
但是，我們可以自己定義1個類加載器來到達這個目的，為了不雙親拜托機制，這個類加載器也必須是特殊的。由於系統自帶的3個類加載器都加載特定目錄下的類，如果我們自己的類加載器放在1個特殊的目錄，那末系統的加載器就沒法加載，也就是終究還是由我們自己的加載器加載。”

然后，說明下上面解釋中提到的1些概念

類加載器可分為兩類：1是啟動類加載器(Bootstrap ClassLoader)，是C++實現的，是JVM的1部份；另外一種是其它的類加載器，是Java實現的，獨立於JVM，全部都繼承自抽象類java.lang.ClassLoader。jdk自帶了3種類加載器，分別是啟動類加載器（Bootstrap ClassLoader），擴大類加載器（Extension ClassLoader），利用程序類加載器（Application ClassLoader）。后兩種加載器是繼承自抽象類java.lang.ClassLoader。關於這3種加載器各自的作用這里不做詳細說明，有興趣的可以自己了解下。

類加載器是有層次的

1般是： 自定義類加載器  >> 利用程序類加載器  >> 擴大類加載器  >> 啟動類加載器

上面的層次關系被稱為雙親委派模型(Parents Delegation Model)。除最頂層的啟動類加載器外，其余的類加載器都有對應的父類加載器。

再簡單說下雙親拜托機制：如果1個類加載器收到了類加載的要求，它首先不會自己嘗試去加載這個類，而是把這個要求委派給父類加載器，每個層次的類加載器都是加此，因此所有的加載要求終究到達頂層的啟動類加載器，只有當父類加載器反饋自己沒法完成加載要求時（指它的搜索范圍沒有找到所需的類），子類加載器才會嘗試自己去加載。

再回去看下解釋內容，我相信前面的部份大家應當很看懂了，也沒甚么大問題。最后的如果部份“如果我們自己的類加載器放在1個特殊的目錄，那末系統的加載器就沒法加載，也就是終究還是由我們自己的加載器加載。” 我就不明白所以了，邏輯完全不通。我想它的本意多是，將自己的java.lang.System類放置在特殊目錄，然后系統自帶的加載器沒法加載，這樣終究還是由我們自己的加載器加載（由於我們自己的加載器知道其所在的特殊目錄）。這類說法好像邏輯上沒有問題，那末我們就來實驗下了。

代碼驗證

測試類結構及內容以下：

 

public class MyClassLoader extends ClassLoader{ public MyClassLoader() { super(null); } @Override public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException { try{ String className = null; if(name.startsWith("java.lang")){ className = "/" + name.replace('.', '/') + ".class"; }else{ className = name.substring(name.lastIndexOf('.') + 1) + ".class"; } System.out.println(className); InputStream is = getClass().getResourceAsStream(className); System.out.println(is); if(is == null) return super.loadClass(name); byte[] b = new byte[is.available()]; is.read(b); return defineClass(name, b, 0, b.length); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); throw new ClassNotFoundException(); } } }

public class ClassLoaderTest { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException { ClassLoader myLoader = new MyClassLoader(); Object obj = myLoader.loadClass("java.lang.Math").newInstance(); System.out.println(obj); } }

public final class Math { public static void main(String[] args) { System.out.println("hello world"); } }

public class MyMath { public static void main(String[] args) { System.out.println("hello world"); } }

上面的測試代碼沒用自定義java.lang.System類，由於測試代碼用到了JDK自帶的System類進行輸出打印，會沖突，所以改用為自定義的java.lang.Math類。如果自定義的Math類能加載，那末自定義的System類一樣能加載。

 

我們先直接運行下Math類，輸出以下：

java.lang.NoSuchMethodError: main
Exception in thread "main" 

提示Math類沒有main方法。首先大家要明白1個概念，當類首次主動使用時，必須進行類的加載，這部份工作是由類加載器來完成的。根據雙親拜托原則，Math類首先由啟動類加載器去嘗試加載，很明顯，它找到rt.jar中的java.lang.Math類並加載進內存（其實不會加載我們自定義的Math類），然后履行main方法時，發現不存在該方法，所以報方法不存在毛病。也就是說，默許情況下JVM不會加載我們自定義的Math類。

再直接運行MyMath類，輸出以下：

java.lang.SecurityException: Prohibited package name: java.lang
at java.lang.ClassLoader.preDefineClass(ClassLoader.java:479)
at java.lang.ClassLoader.defineClassCond(ClassLoader.java:625)
at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:615)
at java.security.SecureClassLoader.defineClass(SecureClassLoader.java:141)
at java.net.URLClassLoader.defineClass(URLClassLoader.java:283)
at java.net.URLClassLoader.access$000(URLClassLoader.java:58)
at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:197)
at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:190)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:306)
at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:301)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:247)
Exception in thread "main" 

注意紅色部份的內容。由堆棧異常信息可知道，當利用程序類加載器類（AppClassLoader）嘗試加載MyMath類時，ClassLoader.java的479行拋出了SecurityException

制止使用包名：java.lang。

直接查看抽象類java.lang.ClassLoader的preDefineClass方法代碼，摘抄以下：

 

private ProtectionDomain preDefineClass(String name, ProtectionDomain protectionDomain) { if (!checkName(name)) throw new NoClassDefFoundError("IllegalName: " + name); if ((name != null) && name.startsWith("java.")) { throw new SecurityException("Prohibited package name: " + name.substring(0, name.lastIndexOf('.'))); } if (protectionDomain == null) { protectionDomain = getDefaultDomain(); } if (name != null) checkCerts(name, protectionDomain.getCodeSource()); return protectionDomain; }

可以看到如果加載的類全名稱以“java.”開頭時，將會拋出SecurityException，這也是為何直接履行MyMath類會出現SecurityException。

照這樣，我們自定義的類加載器必須繼承自ClassLoader，其loadClass()方法里調用了父類的defineClass()方法，並終究調到preDefineClass()方法，因此我們自定義的類加載器也是不能加載以“java.”開頭的java類的。我們繼續運行下ClassLoaderTest類，輸出以下：

/java/lang/Math.class
sun.net.www.protocol.jar.JarURLConnection$JarURLInputStream@a981ca
java.lang.SecurityException: Prohibited package name: java.lang
at java.lang.ClassLoader.preDefineClass(ClassLoader.java:479)
at java.lang.ClassLoader.defineClassCond(ClassLoader.java:625)
at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:615)
at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:465)
at com.tq.MyClassLoader.loadClass(MyClassLoader.java:28)
at com.tq.ClassLoaderTest.main(ClassLoaderTest.java:8)
Exception in thread "main" java.lang.ClassNotFoundException
at com.tq.MyClassLoader.loadClass(MyClassLoader.java:31)
at com.tq.ClassLoaderTest.main(ClassLoaderTest.java:8)

紅色部份清楚表明，也是在preDefineClass方法中拋出的SecurityException。

通過代碼實例及源碼分析可以看到，對自定義的類加載器，強行用defineClass()方法去加載1個以"java."開頭的類也是會拋出異常的。

總結

不能自己寫以"java."開頭的類，其要末不能加載進內存，要末即便你用自定義的類加載器去強行加載，也會收到1個SecurityException。

碼字不容易，源頭來自http://blog.csdn.net/tang9140。

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