使用自定义 Classloader 加载类，利用反射创建实例时出现 NoSuchMethodException

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最近在做一个需求，需要在程序运行时, 从当前 classpath 之外的指定路径加载(已经编译好的)类，并创建它的实例对象。

在程序运行时改变程序结构，本是动态语言的技能点，不是 Java 的强项。但借助 Java 语言 JavaCompiler 与 反射 等动态相关特性，也能勉强做到。 好在就这个需求而言，我们拿到的是编译好的 .class ，不需要编译开始从头做起。

所以我们就从类的动态加载出发，开始做了。 下面是实施步骤，以及遇到的问题。

步骤

  1. 我们使用了 Github 上一个可以动态加载 Maven 类的依赖库: ModRun。
  2. 将要加载的类所在 jar 包，连同它依赖的 jar 包，按 maven repository 目录结构放置。得到 ModRun 的一个 moduleClassloader。
  3. 用 moduleClassLoader 加载类，得到 Class clazz 。
  4. 使用反射，调用 clazz.getDeclaredConstructor(xxxType1.class, xxxType2.class) ，得到构建函数。
  5. 构建函数调用 invoke(), 传入参数，预期得到所需要的对象。

问题

进行到第 4 步，会报错，提示没有对应的构造函数。但肉眼看上去，同样签名的构造函数明明存在。何故？

分析

在 StackOverflow 搜到答案: StackOverflow 网友回答 。网友回复道: Since class objects depend on the actual class AND on the classloader, they are really different classes。

用 IDEA 断点调试，观察报错点，查看第 4 步入参的 classloader，与 clazz 的 classloader 确实不一样。如果改为传入 moduleClassLoader 加载的类，报错会消失，走到第 5 步；第 5 步会报错: object is not an instance of declaring class

原因不变，还是因为传入的对象，与调用者不属于同一个 classloader，虽然类名相同，也是不同类。

解决方法

放弃使用 ModRun ，用自定义的 ClassLoader 替代。在实现这个 ClassLoader 时，要将当前使用的 ClassLoader 设置为 parent。依据双亲委托机制，这样满足可见性原则。可以参考 IsolatingClassLoader.java 。

Java 类加载机制三大原则

  1. 委托原则： 如果一个类还没有被加载，类加载器会委托它的父加载器去加载它。
  2. 可见性原则: 被父亲类加载器加载的类对于孩子加载器是可见的，但关系相反相反则不可见。
  3. 独特性原则: 当一个类加载器加载一个类时，它的孩子加载器绝不会重新加载这个类。

参考资料

  1. Java 类加载器（ ClassLoader）浅析: https://blog.csdn.net/BIAOBIAOqi/article/details/6864567
  2. Class Loaders in Java: https://www.baeldung.com/java-classloaders