二、搜索class文件

一、类路径

https://blog.csdn.net/THMAIL/article/details/70025366

二、准备工作

在%GOPATH%srcjvmgo下创建classpath文件夹，修改cmd.go里的Cmd结构体，增加一句 XjreOption string
，并在parseCmd（）函数中增加一句flag.StringVar(&cmd.XjreOption,"Xjre","","path to jre")，在flag.Parse()语句的上面

三、实现

类路径由启动类路径、扩展类路径和用户类路径构成，此次套用组合模式来设计和实现类路径。在classpath中创建

1、Entry接口

文件名为entry.go

 1 package classpath
 2 
 3 import "os"
 4 import "strings"
 5 
 6 // :(linux/unix) or ;(windows)
 7 const pathListSeparator = string(os.PathListSeparator)
 8 
 9 type Entry interface {
10     // className: fully/qualified/ClassName.class
11     readClass(className string) ([]byte, Entry, error)
12     String() string
13 }
14 
15 func newEntry(path string) Entry {
16     if strings.Contains(path, pathListSeparator) {
17         return newCompositeEntry(path)
18     }
19 
20     if strings.HasSuffix(path, "*") {
21         return newWildcardEntry(path)
22     }
23 
24     if strings.HasSuffix(path, ".jar") || strings.HasSuffix(path, ".JAR") ||
25         strings.HasSuffix(path, ".zip") || strings.HasSuffix(path, ".ZIP") {
26 
27         return newZipEntry(path)
28     }
29 
30     return newDirEntry(path)
31 }

常量pathListSeparator存放路径分隔符，Entry接口有两个方法，readClass()负责寻找和加载class文件；string（）用于返回变量的字符串表示。readClass()的用法，如果读取java.lang.Object类，应传入javalangObject.class，返回值就是读取的字节数据、最终定位到class文件的Entry，以及错误信息。

Entry接口有四个实现，分别是DirEntry、ZipEntry、CompositeEntry、WildcardEntry。

2、DirEntry

文件名为entry_dir.go

 1 package classpath
 2 
 3 import "io/ioutil"
 4 import "path/filepath"
 5 
 6 type DirEntry struct {
 7     absDir string
 8 }
 9 
10 func newDirEntry(path string) *DirEntry {
11     absDir, err := filepath.Abs(path)
12     if err != nil {
13         panic(err)
14     }
15     return &DirEntry{absDir}
16 }
17 
18 func (self *DirEntry) readClass(className string) ([]byte, Entry, error) {
19     fileName := filepath.Join(self.absDir, className)
20     data, err := ioutil.ReadFile(fileName)
21     return data, self, err
22 }
23 
24 func (self *DirEntry) String() string {
25     return self.absDir
26 }

DirEntry有一个用于存放目录绝对路径的字段

newDirEntry（）先把参数转换成绝对路径，若转换出错，则panic终止程序，否则创建DirEntry实例并返回。

readClass（）先把目录和class文件拼成一条完整路径，调用ioutil包的ReadFile（）函数读取class文件内容，最后返回。String()函数直接返回目录。

3、ZipEntry

在文件entry_zip.go中，表示ZIP或JAR文件形式的类路径

 1 package classpath
 2 
 3 import "archive/zip"
 4 import "errors"
 5 import "io/ioutil"
 6 import "path/filepath"
 7 
 8 type ZipEntry struct {
 9     absPath string
10 }
11 
12 func newZipEntry(path string) *ZipEntry {
13     absPath, err := filepath.Abs(path)
14     if err != nil {
15         panic(err)
16     }
17     return &ZipEntry{absPath}
18 }
19 
20 func (self *ZipEntry) readClass(className string) ([]byte, Entry, error) {
21     r, err := zip.OpenReader(self.absPath)
22     if err != nil {
23         return nil, nil, err
24     }
25 
26     defer r.Close()
27     for _, f := range r.File {
28         if f.Name == className {
29             rc, err := f.Open()
30             if err != nil {
31                 return nil, nil, err
32             }
33 
34             defer rc.Close()
35             data, err := ioutil.ReadAll(rc)
36             if err != nil {
37                 return nil, nil, err
38             }
39 
40             return data, self, nil
41         }
42     }
43 
44     return nil, nil, errors.New("class not found: " + className)
45 }
46 
47 func (self *ZipEntry) String() string {
48     return self.absPath
49 }

absPath存放ZIP或JAR文件的句对路径，newZipEntry（）和String（）和DirEntry大致相同，

readClass()函数从ZIP文件中读取class文件，首先打开ZIP文件，若出错，直接返回。然后遍历ZIP压缩包里的文件，看是否能找到class文件，若找到，则打开class文件，读取里面内容，并返回，若找不到或出现其他错误，返回错误信息，使用defer确保打开的文件能关闭。

readClass（）方法每次都要打开和关闭ZIP文件，效率并不是很高。可以参考下面进行优化

 1 package classpath
 2 
 3 import "archive/zip"
 4 import "errors"
 5 import "io/ioutil"
 6 import "path/filepath"
 7 
 8 type ZipEntry2 struct {
 9     absPath string
10     zipRC   *zip.ReadCloser
11 }
12 
13 func newZipEntry2(path string) *ZipEntry2 {
14     absPath, err := filepath.Abs(path)
15     if err != nil {
16         panic(err)
17     }
18 
19     return &ZipEntry2{absPath, nil}
20 }
21 
22 func (self *ZipEntry2) readClass(className string) ([]byte, Entry, error) {
23     if self.zipRC == nil {
24         err := self.openJar()
25         if err != nil {
26             return nil, nil, err
27         }
28     }
29 
30     classFile := self.findClass(className)
31     if classFile == nil {
32         return nil, nil, errors.New("class not found: " + className)
33     }
34 
35     data, err := readClass(classFile)
36     return data, self, err
37 }
38 
39 // todo: close zip
40 func (self *ZipEntry2) openJar() error {
41     r, err := zip.OpenReader(self.absPath)
42     if err == nil {
43         self.zipRC = r
44     }
45     return err
46 }
47 
48 func (self *ZipEntry2) findClass(className string) *zip.File {
49     for _, f := range self.zipRC.File {
50         if f.Name == className {
51             return f
52         }
53     }
54     return nil
55 }
56 
57 func readClass(classFile *zip.File) ([]byte, error) {
58     rc, err := classFile.Open()
59     if err != nil {
60         return nil, err
61     }
62     // read class data
63     data, err := ioutil.ReadAll(rc)
64     rc.Close()
65     if err != nil {
66         return nil, err
67     }
68     return data, nil
69 }
70 
71 func (self *ZipEntry2) String() string {
72     return self.absPath
73 }

readClass()函数通过调用openJar（）打开ZIP文件，通过findClass（）查找class文件，再通过readClass（）参数是*zip.File的函数读取class文件内容。

4、CompositeEntry

在entry_composite.go文件中创建

package classpath

import "errors"
import "strings"

type CompositeEntry []Entry

func newCompositeEntry(pathList string) CompositeEntry {
    compositeEntry := []Entry{}

    for _, path := range strings.Split(pathList, pathListSeparator) {
        entry := newEntry(path)
        compositeEntry = append(compositeEntry, entry)
    }

    return compositeEntry
}

func (self CompositeEntry) readClass(className string) ([]byte, Entry, error) {
    for _, entry := range self {
        data, from, err := entry.readClass(className)
        if err == nil {
            return data, from, nil
        }
    }

    return nil, nil, errors.New("class not found: " + className)
}

func (self CompositeEntry) String() string {
    strs := make([]string, len(self))

    for i, entry := range self {
        strs[i] = entry.String()
    }

    return strings.Join(strs, pathListSeparator)
}

newCompositeEntry（）把参数按分隔符分成小路径然后把每个小路径转换成具体的Entry实例。

readClass（）是依次调用每一个字路径的readClass（）函数，若遇到错误，则继续，若找到class文件则返回，否则返回错误。

string（）函数调用每一个字路径的String（）函数，把得到的字符串用路径分隔符拼接起来。

5、WildcardEntry

创建entry_wildcard.go文件

 1 package classpath
 2 
 3 import "os"
 4 import "path/filepath"
 5 import "strings"
 6 
 7 func newWildcardEntry(path string) CompositeEntry {
 8     baseDir := path[:len(path)-1] // remove *
 9     compositeEntry := []Entry{}
10 
11     walkFn := func(path string, info os.FileInfo, err error) error {
12         if err != nil {
13             return err
14         }
15         if info.IsDir() && path != baseDir {
16             return filepath.SkipDir
17         }
18         if strings.HasSuffix(path, ".jar") || strings.HasSuffix(path, ".JAR") {
19             jarEntry := newZipEntry(path)
20             compositeEntry = append(compositeEntry, jarEntry)
21         }
22         return nil
23     }
24 
25     filepath.Walk(baseDir, walkFn)
26 
27     return compositeEntry
28 }

newWildcardEntry（）函数使用CompositeEntry结构体，首先把末尾的*号去掉，得到baseDir，调用filepath包的Walk（）函数遍历baseDir创建ZipEntry

6、classpath

在classpath.go中创建

 1 package classpath
 2 
 3 import "os"
 4 import "path/filepath"
 5 
 6 type Classpath struct {
 7     bootClasspath Entry
 8     extClasspath  Entry
 9     userClasspath Entry
10 }
11 
12 func Parse(jreOption, cpOption string) *Classpath {
13     cp := &Classpath{}
14     cp.parseBootAndExtClasspath(jreOption)
15     cp.parseUserClasspath(cpOption)
16     return cp
17 }
18 
19 func (self *Classpath) parseBootAndExtClasspath(jreOption string) {
20     jreDir := getJreDir(jreOption)
21 
22     // jre/lib/*
23     jreLibPath := filepath.Join(jreDir, "lib", "*")
24     self.bootClasspath = newWildcardEntry(jreLibPath)
25 
26     // jre/lib/ext/*
27     jreExtPath := filepath.Join(jreDir, "lib", "ext", "*")
28     self.extClasspath = newWildcardEntry(jreExtPath)
29 }
30 
31 func getJreDir(jreOption string) string {
32     if jreOption != "" && exists(jreOption) {
33         return jreOption
34     }
35     if exists("./jre") {
36         return "./jre"
37     }
38     if jh := os.Getenv("JAVA_HOME"); jh != "" {
39         return filepath.Join(jh, "jre")
40     }
41     panic("Can not find jre folder!")
42 }
43 
44 func exists(path string) bool {
45     if _, err := os.Stat(path); err != nil {
46         if os.IsNotExist(err) {
47             return false
48         }
49     }
50     return true
51 }
52 
53 func (self *Classpath) parseUserClasspath(cpOption string) {
54     if cpOption == "" {
55         cpOption = "."
56     }
57     self.userClasspath = newEntry(cpOption)
58 }
59 
60 // className: fully/qualified/ClassName
61 func (self *Classpath) ReadClass(className string) ([]byte, Entry, error) {
62     className = className + ".class"
63     if data, entry, err := self.bootClasspath.readClass(className); err == nil {
64         return data, entry, err
65     }
66     if data, entry, err := self.extClasspath.readClass(className); err == nil {
67         return data, entry, err
68     }
69     return self.userClasspath.readClass(className)
70 }
71 
72 func (self *Classpath) String() string {
73     return self.userClasspath.String()
74 }

Calsspath结构体有三种字段对应三种类路径。Parse（）函数使用-Xjre()选项解析启动类路径和扩展类路径，使用-classpath选项解析用户类路径。parseBootAndExtClasspath（）函数。

getJreDir优先使用用户输入的-Xjre作为jre路径，若没有则在当前目录下查找jre目录，若没有，尝试JAVA_HOME环境变量。

exists（）判断目录是否存在。

parsseUserClasspath（）函数，若没有提供-cp选项，则使用当前目录为用户类路径，readClass（）依次从启动类路径、扩展类路径和用户类路径中搜素class文件。

注意：传递给readClass()方法的类名不包含".class"后缀。

String（）返回用户类路径的字符串。

四、测试

在main.go文件中添加两条import语句

import "strings"
import "jvmgo/classpath"

main（）函数不变，重写startJVM（）函数

 1 func startJVM(cmd *Cmd) {
 2     cp:=classpath.Parse(cmd.XjreOption,cmd.cpOption)
 3     fmt.Printf("classpath:%v class: %v args: %v
",cp,cmd.class,cmd.args)
 4     
 5     className:= strings.Replace(cmd.class,".","/",-1)
 6     
 7     classData,_,err:=cp.ReadClass(className)
 8     if(err !=nil){
 9         fmt.Printf("Could not find or load main class %s 
",cmd.class)
10         return
11     }
12     
13     fmt.Printf("class Date:%v
",classData)
14 }

然后运行go install jvmgo

在cmd中运行jvmgo.exe进行测试

PS D:Program_Filesgoin> .jvmgo.exe  -Xjre "D:APPjavajava1.8jdk1.8.0_171jre" java.lang.Object
classpath:D:Program_Filesgoin class: java.lang.Object args: []
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