ClassLoader有几个重要的方法。创建定制的ClassLoader时,我们只需覆盖其中的一个,即loadClass,提供获取原始类文件数据的代码。这个方法有两个参数:类的名字,以及一个表示JVM是否要求解析类名字的标记(即是否同时装入有依赖关系的类)。如果这个标记是true,我们只需在返回JVM之前调用resolveClass。
【Listing 2:ClassLoader.loadClass()的一个简单实现】
public Class loadClass( String name, boolean resolve )
throws ClassNotFoundException {
try {
// 我们要创建的Class对象
Class clasz = null;
// 必需的步骤1:如果类已经在系统缓冲之中,
// 我们不必再次装入它
clasz = findLoadedClass( name );
if (clasz != null)
return clasz;
// 下面是定制部分
byte classData[] = /* 通过某种方法获取字节码数据 */;
if (classData != null) {
// 成功读取字节码数据,现在把它转换成一个Class对象
clasz = defineClass( name, classData, 0, classData.length );
}
// 必需的步骤2:如果上面没有成功,
// 我们尝试用默认的ClassLoader装入它
if (clasz == null)
clasz = findSystemClass( name );
// 必需的步骤3:如有必要,则装入相关的类
if (resolve && clasz != null)
resolveClass( clasz );
// 把类返回给调用者
return clasz;
} catch( IOException ie ) {
throw new ClassNotFoundException( ie.toString() );
} catch( GeneralSecurityException gse ) {
throw new ClassNotFoundException( gse.toString() );
}
}
Listing 2显示了一个简单的loadClass实现。代码中的大部分对所有ClassLoader对象来说都一样,但有一小部分(已通过注释标记)是特有的。在处理过程中,ClassLoader对象要用到其他几个辅助方法:
findLoadedClass:用来进行检查,以便确认被请求的类当前还不存在。loadClass方法应该首先调用它。
defineClass:获得原始类文件字节码数据之后,调用defineClass把它转换成一个Class对象。任何loadClass实现都必须调用这个方法。
findSystemClass:提供默认ClassLoader的支持。如果用来寻找类的定制方法不能找到指定的类(或者有意地不用定制方法),则可以调用该方法尝试默认的装入方式。这是很有用的,特别是从普通的JAR文件装入标准Java类时。
resolveClass:当JVM想要装入的不仅包括指定的类,而且还包括该类引用的所有其他类时,它会把loadClass的resolve参数设置成true。这时,我们必须在返回刚刚装入的Class对象给调用者之前调用resolveClass。
三、加密、解密
Java加密扩展即Java Cryptography Extension,简称JCE。它是Sun的加密服务软件,包含了加密和密匙生成功能。JCE是JCA(Java Cryptography Architecture)的一种扩展。
JCE没有规定具体的加密算法,但提供了一个框架,加密算法的具体实现可以作为服务提供者加入。除了JCE框架之外,JCE软件包还包含了SunJCE服务提供者,其中包括许多有用的加密算法,比如DES(Data Encryption Standard)和Blowfish。
为简单计,在本文中我们将用DES算法加密和解密字节码。下面是用JCE加密和解密数据必须遵循的基本步骤:
步骤1:生成一个安全密匙。在加密或解密任何数据之前需要有一个密匙。密匙是随同被加密的应用一起发布的一小段数据,Listing 3显示了如何生成一个密匙。 【Listing 3:生成一个密匙】
// DES算法要求有一个可信任的随机数源
SecureRandom sr = new SecureRandom();
// 为我们选择的DES算法生成一个KeyGenerator对象
KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance( "DES" );
kg.init( sr );
// 生成密匙
SecretKey key = kg.generateKey();
// 获取密匙数据
byte rawKeyData[] = key.getEncoded();
/* 接下来就可以用密匙进行加密或解密,或者把它保存
为文件供以后使用 */
doSomething( rawKeyData );
步骤2:加密数据。得到密匙之后,接下来就可以用它加密数据。除了解密的ClassLoader之外,一般还要有一个加密待发布应用的独立程序(见Listing 4)。 【Listing 4:用密匙加密原始数据】
// DES算法要求有一个可信任的随机数源
SecureRandom sr = new SecureRandom();
byte rawKeyData[] = /* 用某种方法获得密匙数据 */;
// 从原始密匙数据创建DESKeySpec对象
DESKeySpec dks = new DESKeySpec( rawKeyData );
// 创建一个密匙工厂,然后用它把DESKeySpec转换成
// 一个SecretKey对象
SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance( "DES" );
SecretKey key = keyFactory.generateSecret( dks );
// Cipher对象实际完成加密操作
Cipher cipher = Cipher.getInstance( "DES" );
// 用密匙初始化Cipher对象
cipher.init( Cipher.ENCRYPT_MODE, key, sr );
// 现在,获取数据并加密
byte data[] = /* 用某种方法获取数据 */
// 正式执行加密操作
byte encryptedData[] = cipher.doFinal( data );
// 进一步处理加密后的数据
doSomething( encryptedData );
步骤3:解密数据。运行经过加密的应用时,ClassLoader分析并解密类文件。操作步骤如Listing 5所示。 【Listing 5:用密匙解密数据】
// DES算法要求有一个可信任的随机数源
SecureRandom sr = new SecureRandom();
byte rawKeyData[] = /* 用某种方法获取原始密匙数据 */;
// 从原始密匙数据创建一个DESKeySpec对象
DESKeySpec dks = new DESKeySpec( rawKeyData );
// 创建一个密匙工厂,然后用它把DESKeySpec对象转换成
// 一个SecretKey对象
SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance( "DES" );
SecretKey key = keyFactory.generateSecret( dks );
// Cipher对象实际完成解密操作
Cipher cipher = Cipher.getInstance( "DES" );
// 用密匙初始化Cipher对象
cipher.init( Cipher.DECRYPT_MODE, key, sr );
// 现在,获取数据并解密
byte encryptedData[] = /* 获得经过加密的数据 */
// 正式执行解密操作
byte decryptedData[] = cipher.doFinal( encryptedData );
// 进一步处理解密后的数据
doSomething( decryptedData );
四、应用实例
前面介绍了如何加密和解密数据。要部署一个经过加密的应用,步骤如下: