在 Java 的反射中，Class.forName 和 ClassLoader 的区别详解编程语言

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 [email protected] 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 [email protected] 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。