在Java的反射中,Class.forName和ClassLoader的区别
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"; } }
使用Class.forName()的测试方法:
@Test public void test44(){ try { Class.forName("com.eurekaclient2.client2.ClassForName"); System.out.println("#########-------------结束符------------##########"); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } }
运行结果:
执行了静态代码块
执行了静态方法
#########-------------结束符------------##########
使用ClassLoader的测试方法:
@Test public void test45(){ try { ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("com.eurekaclient2.client2.ClassForName"); System.out.println("#########-------------结束符------------##########"); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } }
运行结果:
#########-------------结束符------------##########
根据运行结果得出Class.forName加载类时将类进了初始化,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。
等找到工作后,会总结自己面经的。
时隔两年,再次面试被问到SPI是怎么破坏双亲委派模型时,我才恍然大悟,之前写这篇博客的时候,是因为面试官的问了此篇博客标题上的那么一个问题,我现在隐约能感觉到,之前的面试官应该想问的就是Class.forName()在加载数据库驱动的这个方式,其实是一种破坏了双亲委派模型的使用,通过Application ClassLoader来加载了一个第三方类,而并没有使用父级的Bootstrap ClassLoader加载器。
作者:纪莫
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