在Java的反射中，Class.forName和ClassLoader的區別

前言

最近在面試過程中有被問到，在Java反射中Class.forName()加載類和使用ClassLoader加載類的區別。當時沒有想出來后來自己研究了一下就寫下來記錄一下。

解釋

在java中Class.forName()和ClassLoader都可以對類進行加載。ClassLoader就是遵循雙親委派模型最終調用啟動類加載器的類加載器，實現的功能是“通過一個類的全限定名來獲取描述此類的二進制字節流”，獲取到二進制流后放到JVM中。Class.forName()方法實際上也是調用的CLassLoader來實現的。

Class.forName(String className)；這個方法的源碼是

    @CallerSensitive
    public static Class<?> forName(String className)
                throws ClassNotFoundException {
        Class<?> caller = Reflection.getCallerClass();
        return forName0(className, true, ClassLoader.getClassLoader(caller), caller);
    }

最后調用的方法是forName0這個方法，在這個forName0方法中的第二個參數被默認設置為了true，這個參數代表是否對加載的類進行初始化，設置為true時會類進行初始化，代表會執行類中的靜態代碼塊，以及對靜態變量的賦值等操作。

也可以調用Class.forName(String name, boolean initialize,ClassLoader loader)方法來手動選擇在加載類的時候是否要對類進行初始化。Class.forName(String name, boolean initialize,ClassLoader loader)的源碼如下：

    /* @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);
    }

源碼中的注釋只摘取了一部分，其中對參數initialize的描述是：if {@code true} the class will be initialized.意思就是說：如果參數為true，則加載的類將會被初始化。

舉例

下面還是舉例來說明結果吧：

一個含有靜態代碼塊、靜態變量、賦值給靜態變量的靜態方法的類

public class ClassForName {

    //靜態代碼塊
    static {
        System.out.println("執行了靜態代碼塊");
    }
    //靜態變量
    private static String staticFiled = staticMethod();

    //賦值靜態變量的靜態方法
    public static String staticMethod(){
        System.out.println("執行了靜態方法");
        return "給靜態字段賦值了";
    }
}

使用Class.forName()的測試方法：

@Test
public void test44(){

        try {
            Class.forName("com.eurekaclient2.client2.ClassForName");
            System.out.println("#########-------------結束符------------##########");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }

}

運行結果：

執行了靜態代碼塊
執行了靜態方法
#########-------------結束符------------##########

使用ClassLoader的測試方法：

@Test
public void test45(){
        try {
            ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("com.eurekaclient2.client2.ClassForName");
            System.out.println("#########-------------結束符------------##########");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
}

運行結果：

#########-------------結束符------------##########

根據運行結果得出Class.forName加載類時將類進了初始化，而ClassLoader的loadClass并沒有對類進行初始化，只是把類加載到了虛擬機中。

應用場景

在我們熟悉的Spring框架中的IOC的實現就是使用的ClassLoader。

而在我們使用JDBC時通常是使用Class.forName()方法來加載數據庫連接驅動。這是因為在JDBC規范中明確要求Driver(數據庫驅動)類必須向DriverManager注冊自己。

以MySQL的驅動為例解釋：

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()  
    }  
}

我們看到Driver注冊到DriverManager中的操作寫在了靜態代碼塊中，這就是為什么在寫JDBC時使用Class.forName()的原因了。

好了，今天就寫到這了，最近在面試，遇到了很多問題，也學習了不少，雖然很累，但是也讓人成長了不少，畢竟面試就是一個脫皮的過程，會遇到各種企業各種面試官各種問題，各種場景。給自己加油吧，找一個最少能讓自己干個幾年的公司，別總是讓我遇到工作了沒多久公司就垮掉的這種就行了。要不我也很無奈啊。

等找到工作后，會總結自己面經的。

時隔兩年，再次面試被問到SPI是怎么破壞雙親委派模型時，我才恍然大悟，之前寫這篇博客的時候，是因為面試官的問了此篇博客標題上的那么一個問題，我現在隱約能感覺到，之前的面試官應該想問的就是Class.forName()在加載數據庫驅動的這個方式，其實是一種破壞了雙親委派模型的使用，通過Application ClassLoader來加載了一個第三方類，而并沒有使用父級的Bootstrap ClassLoader加載器。

posted @ 2018-06-15 01:16 紀莫閱讀(30774) 評論(21) 收藏舉報

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紀莫

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