JavaSE URLClassLoader を使って、Java VM 実行中にプログラムが参照するライブラリを追加する

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Class Loader について †

• Class Loader は、その名の通り Class を load するもの
• Java の Class Loader は、親子関係になっている
  • Bootstrap Class Loader は、Java VM が読み込むクラス
  • System Class Loader は、Classpath に含まれるクラスを担当する
  • My Class Loader が自作の Class Loader
• Class を探す順序
  1. まず、親に Class の load を依頼する
  2. 親が load できないときに、自分で load する
  • つまり、Bootstrap Class Loader で解決できないと、System Class Loader で解決しようとし、それでもダメだと My Class Loader が使われる。
• My Class Loader を使うには？
  • 独自のクラスローダーからロードされたクラスの中では、そのクラスローダが使われる。
  • つまり、Classpath に入っていないクラスを呼び出してやると、以降の Class の load では、 My Classloader が使われる。
• Thread.currentThread().setContextClassLoader?(cl) で、My Class Loader を指定してやっても、Classpath に入っているクラスだと、System Class Loader から呼び出されてしまう。

サンプルプログラム †

• サンプルプログラムの概要
  
  • BootStrap?プロジェクトと、ClassLoaderExam?プロジェクトには依存関係は設定せず、通常の方法では BootStrap? から Action クラスが見えないようにする。
  • また、mysql-connector-java-5.1.5-bin.jar は、どちらのプロジェクトの Classpath にも入っていない。
  1. BootStrap? に main() が有り、ここから起動する。
  2. BootStrap?#main() で、ClassLoaderExam?\bin と ClassLoaderExam?\mysql-connector-java-5.1.5-bin.jar を含む myClassLoader? を作成する。
  3. myClassLoader? を使って Action#perform() を起動する。
  4. Action#perform() 内で、JDBCドライバを使って RDB にアクセスする。
     • 普通に Class#forName() したら、JDBCドライバは Classpath に入っていないので、load() できないはず
     • しかし、Action クラスは、myClassLoader? を使ってロードされたので、Action クラス内で Class#forName() とやると、myClassLoader? が使われ、load()できる。

1. BootStrap?.jara

   package com.snail.example;
   
   import java.io.File;
   
   import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
   import java.lang.reflect.Method;
   
   import java.net.MalformedURLException;
   import java.net.URL;
   import java.net.URLClassLoader;
   
   public class BootStrap {
     public static void main(String[] args) {
       try {
         File jarFile = new File(
             "../ClassLoaderExam/mysql-connector-java-5.1.5-bin.jar");
         File loader = new File("../ClassLoaderExam/bin");
   
         ClassLoader parent = ClassLoader.getSystemClassLoader();
         URLClassLoader myClassLoader = new URLClassLoader(new URL[] {
               jarFile.toURI().toURL(), loader.toURI().toURL()
             }, parent);
   
         Class<?> actionClass = Class.forName("com.snail.example.Action", true,
             myClassLoader);
         Object actionObject = actionClass.newInstance();
   
         Method performMethod = actionClass.getMethod("perform");
   
         performMethod.invoke(actionObject);
       } catch (MalformedURLException e) {
         e.printStackTrace();
       } catch (ClassNotFoundException e) {
         e.printStackTrace();
       } catch (InstantiationException e) {
         e.printStackTrace();
       } catch (IllegalAccessException e) {
         e.printStackTrace();
       } catch (SecurityException e) {
         e.printStackTrace();
       } catch (NoSuchMethodException e) {
         e.printStackTrace();
       } catch (IllegalArgumentException e) {
         e.printStackTrace();
       } catch (InvocationTargetException e) {
         e.printStackTrace();
       }
     }
   }
   

• Action.java

  package com.snail.example;
  
  import java.sql.Connection;
  import java.sql.DriverManager;
  import java.sql.PreparedStatement;
  import java.sql.ResultSet;
  import java.sql.SQLException;
  
  public class Action {
    public Action() {
      super();
    }
  
    public void perform() {
      System.out.println("start perform");
      System.out.println("Class Loader of Action Class = "
        + this.getClass().getClassLoader() );
  
      try {
        Class<?> driver = Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        System.out.println("Class Loader of JDBC Driver = "
          + driver.getClassLoader() + "\n");
  
        String url = "jdbc:mysql://192.168.1.6:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8";
        String user = "test";
        String pass = "pass";
        Connection con = DriverManager.getConnection(url, user, pass);
  
        PreparedStatement ptst = con.prepareStatement("SELECT * FROM books");
  
        ResultSet res = ptst.executeQuery();
  
        while (res.next()) {
          String isbn = res.getString(1);
          String title = res.getString(2);
          String author = res.getString(3);
          System.out.println(isbn + "," + title + "," + author);
        }
      } catch (ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
      } catch (SQLException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    }
  }
  

実行結果 †

start perform
Class Loader of Action Class = java.net.URLClassLoader@10b30a7
Class Loader of JDBC Driver = java.net.URLClassLoader@10b30a7

1234,品格本作者の品格,関西鷽子
5678,リアルかごめかごめ,鈴木洋介
90XX,六星占術によるUB313星人の運命 平成２０年版,細木数乃子

子が先 †

• Tomcat の WebClassLoader? を使えば、最初に、子（自分）配下から Class を探すようにできる。
  • http://www.jajakarta.org/tomcat/tomcat5.0/ja/docs/tomcat-docs/class-loader-howto.html
• ちゃんと考えて作らないと、クラスのアンロード (GC) が適切に行われないので、余り自分で変な振る舞いをする Class Loader は作らない方が吉かも・・・
  • Tomcat も最近になるまで「メモリリーク」問題を抱えていた
  • 最近の Tomcat は、安定してきているので、こういう Class Loader が欲しいなら、Tomcat のものを使わせて貰うのが良さげ

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