Java 中的动态类路径修改：综合指南

开发 Java 应用程序时，可能需要动态修改类路径。此功能允许您从类路径运行时添加或删除 JAR 文件，从而使您能够加载其他库或动态自定义应用程序的行为。

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您可能想知道为什么需要动态修改类路径。使用 Clojure REPL（读取-评估-打印循环）时会出现一种常见情况，您可能希望将其他 JAR 文件加载到类路径中以访问特定的 Clojure 源文件。这种需求无需重新启动 Clojure 即可实现，尤其是在 Emacs 上与 Slime 一起使用时。

使用 Java 9 及更高版本更改类路径

在 Java 9 及后续版本中，添加将 JAR 文件添加到类路径需要使用 Instrumentation API 和 Java 代理。您可以使用“Launcher-Agent-Class”属性在启动器/主 jar 文件的清单中指定嵌入式代理。

Java 9 中的系统类加载器注意事项

启动从 Java 9 开始，系统 java.lang.ClassLoader 不再是 java.net.URLClassLoader 的实例。此更改需要使用替代方法（例如 java.lang.ModuleLayer）来影响模块路径而不是类路径。

Java 8 及早期版本的动态类路径修改

对于 Java 8 及更早版本，更改类路径涉及创建新的类加载器。以下是需要考虑的一些关键点：

• 不可能以可移植的方式直接修改系统类路径。您需要定义一个自定义 ClassLoader。
• ClassLoader 是分层操作的，因此必须从同一个 ClassLoader 或子 ClassLoader 加载相互引用的类。
• 考虑使用 URLClassLoader 来扩展当前 ClassLoader而不是创建自己的。
• 如果您假设 JVM 的系统类加载器是 URLClassLoader，则可以使用反射来修改系统类路径。但是，由于其潜在的不稳定性，不推荐使用这种方法。

动态类路径修改的示例代码

以下代码示例演示了如何创建和使用 URLClassLoader 修改类路径：

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);

也可以使用反射来实现这一点，如下面的代码片段所示：

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});
}