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

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

最近學習了下java類載入相關的知識。然後看到網上有一道面試題是

能不能自己寫個類叫java.lang.System？

網上提供的答案：通常不可以，但可以採取另類方法達到這個需求。所謂的另類方法指自己寫個類載入器來載入java.lang.System達到目的。

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。我就納悶了網上怎麼把這種完全不正確的搜尋結果排在前面，而且幾乎搜到的都是這種不正確的答案。可能很多不明真相的朋友就這麼被誤導了，所以還是希望大家對網上的內容先持懷疑態度為好。下面詳細說明為什麼。

首先，摘抄網上錯誤答案的詳細解釋

“為了不讓我們寫System類，類載入採用委託機制，這樣可以保證爸爸們優先，爸爸們能找到的類，兒子就沒有機會載入。而System類是Bootstrap載入器載入的，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載入。
但是，我們可以自己定義一個類載入器來達到這個目的，為了避免雙親委託機制，這個類載入器也必須是特殊的。由於系統內建的三個類載入器都載入特定目錄下的類，如果我們自己的類載入器放在一個特殊的目錄，那麼系統的載入器就無法載入，也就是最終還是由我們自己的載入器載入。”

然後，說明下上面解釋中提到的一些概念

類載入器可分為兩類：一是啟動類載入器(Bootstrap ClassLoader)，是C++實現的，是JVM的一部分；另一種是其它的類載入器，是Java實現的，獨立於JVM，全部都繼承自抽象類別java.lang.ClassLoader。jdk內建了三種類載入器，分別是啟動類載入器（Bootstrap ClassLoader），擴充類載入器（Extension ClassLoader），應用程式類載入器（Application ClassLoader）。後兩種載入器是繼承自抽象類別java.lang.ClassLoader。關於這三種載入器各自的作用這裡不做詳細說明，有興趣的可以自己瞭解下。

類載入器是有層次的

一般是： 自訂類載入器  >> 應用程式類載入器  >> 擴充類載入器  >> 啟動類載入器

上面的層次關係被稱為雙親委派模型(Parents Delegation Model)。除了最頂層的啟動類載入器外，其餘的類載入器都有對應的父類載入器。

再簡單說下雙親委託機制：如果一個類載入器收到了類載入的請求，它首先不會自己嘗試去載入這個類，而是把這個請求委派給父類載入器，每一個層次的類載入器都是加此，因此所有的載入請求最終到達頂層的啟動類載入器，只有當父類載入器反饋自己無法完成載入請求時（指它的搜尋範圍沒有找到所需的類），子類載入器才會嘗試自己去載入。

再回去看下解釋內容，我相信前面的部分大家應該很看懂了，也沒什麼大問題。最後的如果部分“如果我們自己的類載入器放在一個特殊的目錄，那麼系統的載入器就無法載入，也就是最終還是由我們自己的載入器載入。” 我就不明白所以了，邏輯完全不通。我想它的本意可能是，將自己的java.lang.System類放置在特殊目錄，然後系統內建的載入器無法載入，這樣最終還是由我們自己的載入器載入（因為我們自己的載入器知道其所在的特殊目錄）。這種說法好像邏輯上沒有問題，那麼我們就來實驗下了。

代碼驗證

測試類別結構及內容如下：

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訂java.lang.System類，因為測試代碼用到了JDK內建的System類進行輸出列印，會衝突，所以改用為自訂的java.lang.Math類。如果自訂的Math類能載入，那麼自訂的System類同樣能載入。

我們先直接運行下Math類，輸出如下：

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

提示Math類沒有main方法。首先大家要明白一個概念，當類首次主動使用時，必須進行類的載入，這部分工作是由類載入器來完成的。根據雙親委託原則，Math類首先由啟動類載入器去嘗試載入，很顯然，它找到rt.jar中的java.lang.Math類並載入進記憶體（並不會載入我們自訂的Math類），然後執行main方法時，發現不存在該方法，所以報方法不存在錯誤。也就是說，預設情況下JVM不會載入我們自訂的Math類。

再直接運行MyMath類，輸出如下：

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" 

注意紅色部分的內容。由堆棧異常資訊可知道，當應用程式類載入器類（AppClassLoader）嘗試載入MyMath類時，ClassLoader.java的479行拋出了SecurityException

禁止使用包名：java.lang。

直接查看抽象類別java.lang.ClassLoader的preDefineClass方法代碼，摘抄如下：

    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;    }

可以看到如果載入的類全名稱以“java.”開頭時，將會拋出SecurityException，這也是為什麼直接執行MyMath類會出現SecurityException。

照這樣，我們自訂的類載入器必須繼承自ClassLoader，其loadClass()方法裡調用了父類的defineClass()方法，並最終調到preDefineClass()方法，因此我們自訂的類載入器也是不能載入以“java.”開頭的java類的。我們繼續運行下ClassLoaderTest類，輸出如下：

/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)

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

通過代碼執行個體及源碼分析可以看到，對於自訂的類載入器，強行用defineClass()方法去載入一個以"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，其要麼不能載入進記憶體，要麼即使你用自訂的類載入器去強行載入，也會收到一個SecurityException。

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

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