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

简介: 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。

Java类装载过程

加载->验证->准备->解析->初始化->使用->销毁

装载:通过累的全限定名获取二进制字节流,将二进制字节流转换成方法区中的运行时数据结构,在内存中生成Java.lang.class对象; 
链接:执行下面的校验、准备和解析步骤,其中解析步骤是可以选择的; 
  校验:检查导入类或接口的二进制数据的正确性;(文件格式验证,元数据验证,字节码验证,符号引用验证) 
  准备:给类的静态变量分配并初始化存储空间; 
  解析:将常量池中的符号引用转成直接引用; 
初始化:激活类的静态变量的初始化Java代码和静态Java代码块,并初始化程序员设置的变量值。

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);
 }
复制代码

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,true代表是否对加载的类进行初始化,对类进行初始化,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);
 }
复制代码

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。

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";
 }
}
复制代码

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();
 }
 }
}
复制代码

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)##########
复制代码

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。

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() 
 } 
}
复制代码

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。




目录
相关文章
|
2月前
|
存储 缓存 人工智能
Java int和Integer的区别
本文介绍了Java中int与Integer的区别及==与equals的比较机制。Integer是int的包装类,支持null值。使用==比较时,int直接比较数值,而Integer比较对象地址;在-128至127范围内的Integer值可缓存,超出该范围或使用new创建时则返回不同对象。equals方法则始终比较实际数值。
|
19天前
|
Java 测试技术
Java浮点类型详解:使用与区别
Java中的浮点类型主要包括float和double,它们在内存占用、精度范围和使用场景上有显著差异。float占用4字节,提供约6-7位有效数字;double占用8字节,提供约15-16位有效数字。float适合内存敏感或精度要求不高的场景,而double精度更高,是Java默认的浮点类型,推荐在大多数情况下使用。两者都存在精度限制,不能用于需要精确计算的金融领域。比较浮点数时应使用误差范围或BigDecimal类。科学计算和工程计算通常使用double,而金融计算应使用BigDecimal。
261 6
|
3月前
|
存储 Java C语言
Java List 复制:浅拷贝与深拷贝方法及区别
我是小假 期待与你的下一次相遇 ~
242 1
|
2月前
|
安全 算法 Java
Java 中 synchronized 与 AtomicInteger 的区别
在Java多线程编程中,`synchronized`和`AtomicInteger`均用于实现线程安全,但原理与适用场景不同。`synchronized`是基于对象锁的同步机制,适用于复杂逻辑和多变量同步,如银行转账;而`AtomicInteger`采用CAS算法,适合单一变量的原子操作,例如计数器更新。二者各有优劣,应根据具体需求选择使用。
69 0
|
3月前
|
算法 Java 数据库连接
Java 与 C++ 区别深入剖析及应用实例详解
本文深入剖析了Java和C++两种编程语言的区别,从编译与执行机制、面向对象特性、数据类型与变量、内存管理、异常处理等方面进行对比,并结合游戏开发、企业级应用开发、操作系统与嵌入式开发等实际场景分析其特点。Java以跨平台性强、自动内存管理著称,适合企业级应用;C++则因高性能和对硬件的直接访问能力,在游戏引擎和嵌入式系统中占据优势。开发者可根据项目需求选择合适语言,提升开发效率与软件质量。附面试资料链接:[点此获取](https://pan.quark.cn/s/4459235fee85)。
213 0
|
4月前
|
Java
Java 中 Exception 和 Error 的区别
在 Java 中,`Exception` 和 `Error` 都是 `Throwable` 的子类,用于表示程序运行时的异常情况。`Exception` 表示可被捕获和处理的异常,分为受检异常(Checked)和非受检异常(Unchecked),通常用于程序级别的错误处理。而 `Error` 表示严重的系统级问题,如内存不足或 JVM 错误,一般不建议捕获和处理。编写程序时应重点关注 `Exception` 的处理,确保程序稳定性。
107 0
|
5月前
|
Java 编译器 程序员
java中重载和多态的区别
本文详细解析了面向对象编程中多态与重载的概念及其关系。多态是OOP的核心,分为编译时多态(静态多态)和运行时多态(动态多态)。编译时多态主要通过方法重载和运算符重载实现,如Java中的同名方法因参数不同而区分;运行时多态则依赖继承和方法重写,通过父类引用调用子类方法实现。重载是多态的一种形式,专注于方法签名的多样性,提升代码可读性。两者结合增强了程序灵活性与扩展性,帮助开发者更好地实现代码复用。
188 0
|
11月前
|
IDE Java 编译器
java的反射与注解
java的反射与注解
78 0
|
存储 SQL Java
Java反射读取注解信息
Java反射读取注解信息
103 0
|
JSON 安全 Java

热门文章

最新文章