Java 如何覆盖第三方 jar 包中的类

一、需求描述

需求描述如下：

需要在阿里的 fastjson 工具包的序列化过程中增加一行日志。

二、示例描述

Maven依赖：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>fastjson</artifactId>
    <version>1.2.78</version>
</dependency>

使用代码示例：

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class TestController {

    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("name", "ACGkaka");
        map.put("age", 18);
        String s = JSONObject.toJSONString(map);
        System.out.println("result: " + s);
    }
}

三、操作步骤

在 IDEA 中，按住 Ctrl 之后点击 JSONObject.toJSONString() 方法，可以查看方法的底层实现，在右上角会出现一个 Download Sources 按钮，点击下载源码。

在这里插入图片描述

下载后，需要在项目中创建出 一模一样的包结构，可以看到这个类的包是 com.alibaba.fastjson。

在这里插入图片描述

然后在创建好的包结构下面新建 一个一模一样的类名，即 JSON 。

在这里插入图片描述

然后我们把之前的源码内容全部复制粘贴到新建的 JSON 类中，并加入一行日志，如下所示：

在这里插入图片描述

操作完毕之后，我们就可以再次执行代码进行验证了。

四、验证结果

重新执行我们的示例代码，结果如下：

在这里插入图片描述

可以看到我们的 JSON 代码已经覆盖了原有 jar 包里面的类。

五、实现原理

不光要知其然，还要知其所以然。

在 Java 项目中，通过相同的包结构和类名来覆盖引入以来中的类和方法逻辑，主要利用了 Java 类加载机制中的 类加载器（ClassLoader） 和 类路径优先级。

Java 使用类加载器（ClassLoader）来加载类文件。类加载器遵循 双亲委派模型（Parent Delegation Model），即：

当一个类加载器收到类加载请求时，首先将请求委派给父类加载器，只有当父类加载器无法找到该类时，才会尝试自己加载。

启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）：负责加载核心Java库（如rt.jar），这些库位于JDK的jre/lib目录下。
扩展类加载器（Extension ClassLoader）：负责加载Java扩展库（如jce.jar），这些库位于JDK的jre/lib/ext目录下。
应用类加载器（Application ClassLoader）：负责加载应用程序的类路径（classpath）下的类和资源。这是最常见的类加载器，用于加载用户定义的类以及通过依赖管理工具（如Maven、Gradle）引入的外部库。
自定义类加载（CustomizeClassLoader）：可以自行创建定制的类加载器。

假设你有一个典型的Spring Boot项目结构如下：

my-app.jar
├── META-INF
│   └── MANIFEST.MF
├── BOOT-INF
│   ├── classes
│   │   └── com
│   │       └── example
│   │           └── MyApplication.class
│   └── lib
│       ├── spring-boot-starter-web-2.6.0.jar
│       ├── spring-core-5.3.14.jar
│       └── ... (其他依赖JAR文件)
└── org
    └── springframework
        └── boot
            └── loader
                └── JarLauncher.class

Spring Boot使用了一个名为 LaunchedURLClassLoader（或其子类）的自定义类加载器来加载嵌入式JAR文件中的类和资源。具体来说，Spring Boot的启动引导类（如JarLauncher）会按照以下顺序加载类和资源：