Java での動的クラスパス変更: 総合ガイド

Java アプリケーションを開発する場合、クラスパスを動的に変更することが必要になる場合があります。この機能を使用すると、クラスパス ランタイムに JAR ファイルを追加または削除できるため、追加のライブラリをロードしたり、アプリケーションの動作をその場でカスタマイズしたりできます。

続行する前に

なぜクラスパスを動的に変更する必要があるのか​​疑問に思われるかもしれません。 Clojure REPL (Read-Eval-Print Loop) を使用するときに、特定の Clojure ソース ファイルにアクセスするために追加の JAR ファイルをクラスパスにロードする必要がある場合に、一般的なシナリオが 1 つ発生します。この必要性は、特に Emacs 上の Slime で Clojure を使用する場合に、Clojure を再起動することなく発生します。

Java 9 以降でのクラスパスの変更

Java 9 以降のバージョンでは、追加JAR ファイルをクラスパスに追加するには、インストルメンテーション API と Java エージェントを使用する必要があります。 「Launcher-Agent-Class」属性を使用して、ランチャー/メイン jar ファイルのマニフェストに埋め込みエージェントを指定できます。

Java 9 のシステム クラスローダーの考慮事項

開始Java 9 以降、システム java.lang.ClassLoader は java.net.URLClassLoader のインスタンスではなくなりました。この変更により、クラスパスの代わりにモジュールパスに影響を与えるには、java.lang.ModuleLayer などの代替アプローチを使用する必要があります。

Java 8 以前の動的クラスパス変更

Java 8 以前のバージョンの場合、クラスパスの変更には新しいクラスローダーの作成が含まれます。考慮すべき重要な点は次のとおりです。

• 移植可能な方法でシステム クラスパスを直接変更することはできません。代わりにカスタム ClassLoader を定義する必要があります。
• ClassLoader は階層的に動作するため、相互に参照するクラスは同じ ClassLoader または子の ClassLoader からロードする必要があります。
• 現在の ClassLoader を拡張するには URLClassLoader の使用を検討してください。独自に作成するのではなく。
• JVM のシステム クラスローダーが URLClassLoader であると仮定する場合、リフレクションを使用してシステム クラスパスを変更できます。ただし、これは不安定になる可能性があるため、推奨されるアプローチではありません。

動的クラスパス変更のコード例

次のコード例は、 URLClassLoader を使用してクラスパスを変更します。

ClassLoader currentThreadClassLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();

// Add the "conf" directory to the classpath
URLClassLoader urlClassLoader = new URLClassLoader(new URL[]{new File("conf").toURL()}, currentThreadClassLoader);

// Replace the thread classloader
Thread.currentThread().setContextClassLoader(urlClassLoader);

以下のコード スニペットに示すように、リフレクションを使用してこれを実現することもできます。

public void addURL(URL url) throws Exception {
  URLClassLoader classLoader = (URLClassLoader) ClassLoader.getSystemClassLoader();
  Class clazz = URLClassLoader.class;

  // Use reflection to add the URL to the classloader
  Method method = clazz.getDeclaredMethod("addURL", new Class[]{URL.class});
  method.setAccessible(true);
  method.invoke(classLoader, new Object[]{url});
}