Java运行时如何从.jmod模块文件加载类

首先明确核心原因：.jmod 是JDK9为模块化系统设计的专属归档格式，和普通.jar的标准ZIP结构不兼容，有独立的文件索引、校验规则，这也是URLClassLoader无法直接读取jmod内容的根本原因。

可行实现方案 #

零内置依赖实现 #

JDK从9版本开始，运行时自带了专门处理jmod文件的工具类，位于com.sun.tools.jmod包下，不需要引入第三方包即可完成jmod内容解析。
实现逻辑：

• 用JmodFile类直接打开目标jmod文件，获取内部所有文件条目的遍历能力
• 自定义类加载器重写findClass方法：根据传入的类名，拼接成jmod内部类文件的标准路径（类名转为斜杠分隔路径，前缀补全classes/），从jmod条目流中读取对应类的字节码，再通过defineClass方法把字节码转换为可被JVM识别的Class对象

核心参考代码：

// 打开目标jmod文件
JmodFile jmodFile = new JmodFile(Paths.get("目标.jmod文件路径"));
// 自定义类加载器
ClassLoader jmodLoader = new ClassLoader(Application.class.getClassLoader()) {
    @Override
    protected Class<?> findClass(String className) throws ClassNotFoundException {
        String entryPath = "classes/" + className.replace('.', '/') + ".class";
        JmodFile.Entry targetEntry = jmodFile.stream()
                .filter(entry -> entry.path().equals(entryPath))
                .findFirst()
                .orElseThrow(() -> new ClassNotFoundException(className));
        byte[] classByteCode = jmodFile.readAllBytes(targetEntry);
        return defineClass(className, classByteCode, 0, classByteCode.length);
    }
};

注意：调用内置jmod工具类时，需要在编译配置中将jdk.jmod模块加入编译路径，否则会出现类找不到的编译错误。

兼容适配方案 #

如果介意com.sun开头的内部API在不同JDK版本下的兼容差异，可以选用完全独立实现的jmod解析开源库。这类库内置了jmod格式的完整解析逻辑，不依赖JDK非公开接口，跨JDK版本兼容性更稳定。

IDE场景优化提示 #

做代码内容提示的场景，不需要走完整的类加载流程：

• 从jmod流中读取类字节码后，可直接用ASM等轻量字节码解析库提取类的结构信息（方法签名、字段、继承关系、注解内容），不需要真的把类加载到JVM内存中完成初始化。相比之前调用javap命令的方案，整体性能会提升数倍
• 第一次解析完jmod的类结构后，可将索引结果存在本地缓存，IDE下次启动时直接读取缓存内容，不需要重复扫描大体积的jmod文件，进一步降低启动阶段的加载耗时

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Omega UI