Class.forName 和 ClassLoader 到底有啥区别？

2年前 (2022) 程序员胖胖胖虎阿

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作者 | 纪莫

来源 | www.cnblogs.com/jimoer/p/9185662.html

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。

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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 test45(){
 
    
    
    
    
 
    
    
    try {
 
    
    
    
        ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass(
 
    
    
    "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()      }  
 
    
    
    

 
    
    
    
}