Class.forName 和 ClassLoader 到底有啥区别？

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。

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 {@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()      }    
  
}  

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。