java - 如何让类加载器在初始化静态对象之前评估类路径？

Question

我正在开发一个应用程序，它同时使用 jar 库和 native 系统库。我的问题是默认类加载器在调用 main 之前很久就尝试加载静态类。由于类路径尚不包含静态类所需的 native 库，因此在第一次评估静态引用时会抛出 java.lang.NoClassDefFoundError 。

这是我无法访问的库加载方法的样子:

private static void load_libraries() {
    try {
        String osname = getOSName();

        if (osname == null) {
            throw new RuntimeException("The system you are running on is not supported");
        }
        URL u = NativeLibs.class.getResource(osname);

        URLClassLoader urlClassLoader = (URLClassLoader) ClassLoader.getSystemClassLoader();
        Class urlClass = URLClassLoader.class;
        Method method = urlClass.getDeclaredMethod("addURL", new Class[]{URL.class});
        method.setAccessible(true);
        method.invoke(urlClassLoader, new Object[]{u});
    } catch (IllegalAccessException ex) {
        Logger.getLogger(Main.class.getName()).log(Level.SEVERE, "Failed to load native libs", ex);
    } catch (IllegalArgumentException ex) {
        Logger.getLogger(Main.class.getName()).log(Level.SEVERE, "Failed to load native libs", ex);
    } catch (InvocationTargetException ex) {
        Logger.getLogger(Main.class.getName()).log(Level.SEVERE, "Failed to load native libs", ex);
    } catch (NoSuchMethodException ex) {
        Logger.getLogger(Main.class.getName()).log(Level.SEVERE, "Failed to load native libs", ex);
    } catch (SecurityException ex) {
        Logger.getLogger(Main.class.getName()).log(Level.SEVERE, "Failed to load native libs", ex);
    }

}

那么，让我解释一下这里发生了什么。首先， getOSName() 所做的只是返回一个代表我正在运行的操作系统系列的字符串。如果操作系统不受支持，则返回 null。以防万一我在该方法中遇到问题，我也会继续发布它:

private static String getOSName() {
    String os = System.getProperty("os.name").toLowerCase(Locale.US);
    if (os.indexOf("win") >= 0) {
        return "windows";
    } else if (os.indexOf("mac os x") >= 0) {
        return "macosx";
    } else if (os.indexOf("nux") >= 0) {
        return "linux";
    } else if (os.indexOf("solaris") >= 0) {
        return "solaris";
    } else {
        return null;
    }
}

它返回的字符串是方法 load_libraries() 用来定义相对 URL 的目录名称，我以反射方式传递给类加载器以加载库。我的问题是，运行时执行永远不会到达 load_libraries()，即使这是 main 中的第一个方法。

一个显而易见的解决方案是使用定制的 jar 静态加载 native 库。如果完全可以避免的话，我不想静态链接 native 库，因为这违背了 java 平台可移植性的目的。我已经推导出的另一个解决方案是一个系统可执行文件，它可以使用系统可执行文件中确定的自动类路径运行应用程序 jar，但该解决方案仍然需要多个特定于平台的可执行文件。

所以，这是我的问题:

我可以强制类加载器在初始化静态对象之前运行我的库加载方法吗？这需要定制的类加载器吗？如果它确实需要自定义类加载器，那么只需传递代表默认类加载器的系统属性就可以解决问题吗？

谢谢，我希望我写了一个足够详细的问题!

Answer 1

“默认类加载器在调用 main 之前很久就尝试加载静态类”的原因是因为您的主类具有静态成员变量和/或静态初始值设定项。当类加载器初始化主类时，它还必须初始化这些静态变量。欲了解更多信息，请参阅VM Spec .

解决方案 - 唯一好的解决方案 - 是消除静态初始化。在 main() 中初始化静态成员变量，或使用 Spring 等框架来进行初始化。

一般来说，静态成员变量很少有好的用途。其中大多数最终都是黑客提供从程序中任意点访问资源的方法。这不仅使程序更难测试，还会导致意外的初始化链。