在 Java 的反射中,Class.forName 和 ClassLoader 的区别

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前言

最近在面试过程中有被问到,在Java反射中Class.forName()加载类和使用ClassLoader加载类的区别。当时没有想出来后来自己研究了一下就写下来记录一下。

解释

在java中Class.forName()和ClassLoader都可以对类进行加载。ClassLoader就是遵循双亲委派模型最终调用启动类加载器的类加载器,实现的功能是“通过一个类的全限定名来获取描述此类的二进制字节流”,获取到二进制流后放到JVM中。Class.forName()方法实际上也是调用的CLassLoader来实现的。

Class.forName(String className);这个方法的源码是

@CallerSensitive
public static Class<?> forName(String className)


throws ClassNotFoundException {
Class<?> caller = Reflection.getCallerClass();
return forName0(className, true, ClassLoader.getClassLoader(caller), caller);
}

最后调用的方法是forName0这个方法,在这个forName0方法中的第二个参数被默认设置为了true,这个参数代表是否对加载的类进行初始化,设置为true时会类进行初始化,代表会执行类中的静态代码块,以及对静态变量的赋值等操作。

也可以调用Class.forName(String name, boolean initialize,ClassLoader loader)方法来手动选择在加载类的时候是否要对类进行初始化。Class.forName(String name, boolean initialize,ClassLoader loader)的源码如下:

/* @param name
 fully qualified name of the desired class
 * @param initialize if {@code true} the class will be initialized.
 *

See Section 12.4 of <em>The Java Language Specification</em>.
 * @param loader

 class loader from which the class must be loaded
 * @return
 class object representing the desired class
 *
 * @exception LinkageError if the linkage fails
 * @exception ExceptionInInitializerError if the initialization provoked
 *

by this method fails
 * @exception ClassNotFoundException if the class cannot be located by
 *

the specified class loader
 *
 * @see
 java.lang.Class#forName(String)
 * @see
 java.lang.ClassLoader
 * @since

 1.2
 */
@CallerSensitive
public static Class<?> forName(String name, boolean initialize,



 ClassLoader loader)
throws ClassNotFoundException
{
Class<?> caller = null;
SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
if (sm != null) {


// Reflective call to get caller class is only needed if a security manager


// is present.
Avoid the overhead of making this call otherwise.


caller = Reflection.getCallerClass();


if (sun.misc.VM.isSystemDomainLoader(loader)) {


ClassLoader ccl = ClassLoader.getClassLoader(caller);


if (!sun.misc.VM.isSystemDomainLoader(ccl)) {


sm.checkPermission(


SecurityConstants.GET_CLASSLOADER_PERMISSION);


}


}
}
return forName0(name, initialize, loader, caller);
}

源码中的注释只摘取了一部分,其中对参数initialize的描述是:if {@code true} the class will be initialized.意思就是说:如果参数为true,则加载的类将会被初始化。

举例

下面还是举例来说明结果吧:

一个含有静态代码块、静态变量、赋值给静态变量的静态方法的类

public class ClassForName {

//静态代码块
static {
System.out.println("执行了静态代码块");
}
//静态变量
private static String staticFiled = staticMethod();

//赋值静态变量的静态方法
public static String staticMethod(){
System.out.println("执行了静态方法");
return "给静态字段赋值了";
}
}

测试方法:

public class MyTest {
@Test
public void test44(){

try {


Class.forName("com.test.mytest.ClassForName");


System.out.println("#########分割符(上面是Class.forName的加载过程,下面是ClassLoader的加载过程)##########");


ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("com.test.mytest.ClassForName");
} catch (ClassNotFoundException e) {


e.printStackTrace();
}

}
}

运行结果:

执行了静态代码块
执行了静态方法
#########分割符(上面是Class.forName的加载过程,下面是ClassLoader的加载过程)##########

根据运行结果得出Class.forName加载类是将类进了初始化,而ClassLoader的loadClass并没有对类进行初始化,只是把类加载到了虚拟机中。

应用场景

在我们熟悉的Spring框架中的IOC的实现就是使用的ClassLoader。

而在我们使用JDBC时通常是使用Class.forName()方法来加载数据库连接驱动。这是因为在JDBC规范中明确要求Driver(数据库驱动)类必须向DriverManager注册自己。

以MySQL的驱动为例解释:

public class Driver extends NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver {

// ~ Static fields/initializers

// ---------------------------------------------

//

// Register ourselves with the DriverManager

//

static {

try {

java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver());

} catch (SQLException E) {

throw new RuntimeException("Can't register driver!");

}

}

// ~ Constructors

// -----------------------------------------------------------

/**

* Construct a new driver and register it with DriverManager

*
* @throws SQLException

*

 if a database error occurs.

*/

public Driver() throws SQLException {

// Required for Class.forName().newInstance()

}

}

我们看到Driver注册到DriverManager中的操作写在了静态代码块中,这就是为什么在写JDBC时使用Class.forName()的原因了。

好了,今天就写到这了,最近在面试,遇到了很多问题,也学习了不少,虽然很累,但是也让人成长了不少,毕竟面试就是一个脱皮的过程,会遇到各种企业各种面试官各种问题,各种场景。给自己加油吧,找一个最少能让自己干个几年的公司,别总是让我遇到工作了没多久公司就垮掉的这种就行了。要不我也很无奈啊。

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