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

Posted 2021-02-16 lu-manman

1. 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)  的源码如下：

1    @CallerSensitive
2     public static Class<?> forName(String className)
3                 throws ClassNotFoundException {
4         Class<?> caller = Reflection.getCallerClass();
5         return forName0(className, true, ClassLoader.getClassLoader(caller), caller);
6     }

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：

 1 /* @param name       fully qualified name of the desired class
 2      * @param initialize if {@code true} the class will be initialized.
 3      *                   See Section 12.4 of <em>The Java Language Specification</em>.
 4      * @param loader     class loader from which the class must be loaded
 5      * @return           class object representing the desired class
 6      *
 7      * @exception LinkageError if the linkage fails
 8      * @exception ExceptionInInitializerError if the initialization provoked
 9      *            by this method fails
10      * @exception ClassNotFoundException if the class cannot be located by
11      *            the specified class loader
12      *
13      * @see       java.lang.Class#forName(String)
14      * @see       java.lang.ClassLoader
15      * @since     1.2
16      */
17     @CallerSensitive
18     public static Class<?> forName(String name, boolean initialize,
19                                    ClassLoader loader)
20         throws ClassNotFoundException
21     {
22         Class<?> caller = null;
23         SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
24         if (sm != null) {
25             // Reflective call to get caller class is only needed if a security manager
26             // is present.  Avoid the overhead of making this call otherwise.
27             caller = Reflection.getCallerClass();
28             if (sun.misc.VM.isSystemDomainLoader(loader)) {
29                 ClassLoader ccl = ClassLoader.getClassLoader(caller);
30                 if (!sun.misc.VM.isSystemDomainLoader(ccl)) {
31                     sm.checkPermission(
32                         SecurityConstants.GET_CLASSLOADER_PERMISSION);
33                 }
34             }
35         }
36         return forName0(name, initialize, loader, caller);
37     }

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。

2. 举例

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，如下：

 1 public class ClassForName {
 2  
 3     //静态代码块
 4     static {
 5         System.out.println("执行了静态代码块");
 6     }
 7     //静态变量
 8     private static String staticFiled = staticMethod();
 9  
10     //赋值静态变量的静态方法
11     public static String staticMethod(){
12         System.out.println("执行了静态方法");
13         return "给静态字段赋值了";
14     }
15 }

测试代码如下：

 1 public class MyTest {
 2     @Test
 3     public void test44(){
 4  
 5         try {
 6             Class.forName("com.test.mytest.ClassForName");
 7             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)##########");
 8             ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("com.test.mytest.ClassForName");
 9         } catch (ClassNotFoundException e) {
10             e.printStackTrace();
11         }
12  
13     }
14 }

运行结果：

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

根据运行结果说明 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。

 

3.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：

 1 public class Driver extends NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver {  
 2     // ~ Static fields/initializers  
 3     // ---------------------------------------------  
 4    
 5     //  
 6     // Register ourselves with the DriverManager  
 7     //  
 8     static {  
 9         try {  
10             java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver());  
11         } catch (SQLException E) {  
12             throw new RuntimeException("Can‘t register driver!");  
13         }  
14     }  
15    
16     // ~ Constructors  
17     // -----------------------------------------------------------  
18    
19     /** 
20      * Construct a new driver and register it with DriverManager 
21      *  
22      * @throws SQLException 
23      *             if a database error occurs. 
24      */ 
25     public Driver() throws SQLException {  
26         // Required for Class.forName().newInstance()  
27     }  
28 }

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。