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学了这么久的java反射机制,你知道class.forName和

学了这么久的java反射机制,你知道class.forName和

作者: 愚公要移山 | 来源:发表于2020-01-05 13:50 被阅读0次

    前两天头条有朋友留言说使用class.forName找不到类,可以使用classloader加载。趁此机会总结一下,正好看到面试中还经常问到。

    一、类加载机制

    上面两种加载类的方式说到底还是为了加载一个java类,因此需要先对类加载的过程进行一个简单的了解。我们写好的程序,然后run运行,过程可以直接看下面这张图:

    image

    往细了看大致分为5个阶段:

    (1)加载:java类运行时候会生成一个class字节码文件,加载的过程就是去我们的操作系统寻找这个class文件。

    (2)链接:这个过程就是把class文件加载到java虚拟机。

    (3)初始化:在虚拟机中根据class文件进行初始化。

    (4)使用:这个过程大家都明白。

    (5)卸载:使用完了,java虚拟机进行清理。

    对于class.forName和classloader来说针对的就是第一个过程,也就是加载过程。不过这俩虽然有一定的相似性,但是区别还是挺大的。

    二、使用举例

    我们使用代码,先看看如何使用。注意包的范围,避免加载不了。

    第一步:定义User类

    public class User {
        private static int a = 10;
        {
            System.out.println("普通代码块");
        }
        static{
            System.out.println("静态变量a:"+a);
            System.out.println("静态代码块");
        }
    }
    

    第二步:测试

    public class FDDTest {
        public static void main(String[] args) {
            //注意,我在com.fdd.reflect包下建的类
            String user = "com.fdd.reflect.User";
            test(user);
        }   
        public static void test(String user) {
            try {
                ClassLoader loader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
                System.out.println("classloader testing...");
                Class<?> loaderUser = loader.loadClass(user);
                System.out.println("user " + loaderUser.getName());
                System.out.println("---------------------------------------"); 
                Class forNameUser = Class.forName(user);
                System.out.println("Class.forName testing...");
                System.out.println("user " + forNameUser.getName());
            } catch (ClassNotFoundException e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    

    我们在上面的test方法中,使用了两个加载方法。现在我们测试一下:

    classloader testing...
    user com.fdd.reflect.User
    ---------------------------------------
    静态变量a:10
    静态代码块
    Class.forName testing...
    user com.fdd.reflect.User
    

    是不感觉有点区别。现在是先给出一个大体的使用,下面我们分析一下他们的区别。

    三、区别

    1、class.forName

    class.forName()前者除了将类的.class文件加载到jvm中之外,还会对类进行解释,执行类中的static块。注意这里的静态块指的是在类初始化时的一些数据。但是classloader却没有,想要弄清楚这个原因,还是直接到源码中看看。

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

    在这个源码中我们会发现,其实底层真正实现的是forName0方法,那这几个参数又是什么意思呢?

    (1)className:表示我们要加载的类名

    (2)true:指Class被加载后是不是必须被初始化。 不初始化就是不执行static的代码即静态代码,在这里默认为true,也就是默认实现类的初始化。

    (3)ClassLoader.getClassLoader(caller):表示类加载器,到这你会发现forNanme其实也是使用的ClassLoader类加载器加载的。

    (4)caller:指定类加载器。

    所以,在这里你可以指定是否在class加载后被初始化。而且底层还是使用的classloader加载的。

    2、classloader

    在上面的案例中我们发现,classloader并没有初始化静态块,原因最好还是到源码中看。

    首先我们先进入到loadclass方法中的源码。

    public Class<?> loadClass(String name) 
                throws ClassNotFoundException {
        return loadClass(name, false);
    }
    

    这一步看起来还看不明白,没关系这里真正实现的是内部的loadclass,我们再跟进去看看。

    protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
        throws ClassNotFoundException{
        synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
            // 首先检查这个类是否已经被加载
            Class<?> c = findLoadedClass(name);
            if (c == null) {
                long t0 = System.nanoTime();
                try {
                   //没有被加载使用父加载器继续加载
                    if (parent != null) {
                        c = parent.loadClass(name, false);
                    } else {
                        c = findBootstrapClassOrNull(name);
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {}
                if (c == null) {
                    long t1 = System.nanoTime();
                    c = findClass(name);
                    sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);        
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
                }
            }
            //如果已经加载了,那就重新加载
           if (resolve) {
                resolveClass(c);
            }
            return c;
        }
    }
    

    这个才是真正实现的方法,在这里的步骤其实很简单,大致流程是先判断class是否已经被加载,如果被加载了那就重新加载,如果没有加载那就使用双亲委派原则加载。加载的时候并没有指定是否要进行初始化。

    所以现在他们的区别基本上很少,总结一下:

    (1)class.forName()除了将类的.class文件加载到jvm中之外,还会对类进行解释,执行类中的static块。当然还可以指定是否执行静态块。

    (2)classLoader只干一件事情,就是将.class文件加载到jvm中,不会执行static中的内容,只有在newInstance才会去执行static块。

    有一个小问题需要注意:我在网上看了几篇文章,亲测有错误,那就是class.forName其实是不会执行静态方法的,但是会初始化静态变量。错误的例子是使用了静态方法为静态变量赋值了。

    ok,一个小知识点。如有问题,还请批评指正。

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