看到一个面试题,说说Class.forName() 与 ClassLoader.loadClass()的区别,特意记录一下,方便后续查阅。
    在我们写java代码时,通常用这两种方式来动态加载一个java类,它们是Class.forName() 与 ClassLoader.loadClass()。 但是这两个方法之间也是有一些细微的差别,下面通过写代码实践的方式来看看结果。

一、Class.forName() 方式

(1)理论

    查看Class类代码里面的具体实现可知,实质上这个方法是调用原生的方法如下:
       /** Called after security check for system loader access checks have been made. */
private static native Class<?> forName0(String name, boolean initialize,
ClassLoader loader,
Class<?> caller)throws ClassNotFoundException;
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       /** Called after security check for system loader access checks have been made. */
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    private static native Class<?> forName0(String name, boolean initialize,
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                                            ClassLoader loader,
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                                            Class<?> caller)throws ClassNotFoundException;
        形式上类似于Class.forName(name,true,currentLoader)。综上所述,Class.forName 如果调用成功后:
      • 将一个Java类被有效得加载到内存中;
      • 类默认会被初始化(initialize 这个参数传的是true),即执行内部的静态块代码以及保证静态属性被初始化;
      • 默认会使用当前的类加载器来加载对应的类。

(2)代码说明

        下面通过代码来说明
        参考代码:
public class TestClass {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
System.out.println("Class.forName 方式加载类--->start");
Class.forName("com.jwx.digital.client.AClass").getClass();
System.out.println("Class.forName 方式加载类--->end");
}
} class AClass {
static {
System.out.println("AClass初始化");
System.out.println("=====AClass静态代码快执行=====");
}
}
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public class TestClass {
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    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
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        System.out.println("Class.forName 方式加载类--->start");
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        Class.forName("com.jwx.digital.client.AClass").getClass();
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        System.out.println("Class.forName 方式加载类--->end");
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    }
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}
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class AClass {
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    static {
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        System.out.println("AClass初始化");
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        System.out.println("=====AClass静态代码快执行=====");
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    }
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}
    运行结果:
Class.forName 方式加载类--->start
AClass初始化
=====AClass静态代码快执行=====
Class.forName 方式加载类--->end
4
 
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Class.forName 方式加载类--->start
2
AClass初始化
3
=====AClass静态代码快执行=====
4
Class.forName 方式加载类--->end

二、ClassLoader.loadClass方式

(1)理论

        采用这种方式的类加载策略,由于双亲委派模型的存在,最终都会将类的加载任务交付给Bootstrap ClassLoader进行加载。跟踪源代码,最终会调用原生方法:
    // return null if not found
private native Class<?> findBootstrapClass(String name);
2
 
1
    // return null if not found
2
    private native Class<?> findBootstrapClass(String name);
        与此同时,与Class.forName()方式的最本质的不同是,类不会被初始化,只有显式调用才会进行初始化。综上所述,ClassLoader.loadClass 如果调用成功后:
      • 将一个java类加载到内存中;
      • 类不会被初始化,只有在之后被第一次调用时类才会被初始化;因为虚拟机规范规定了,当遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这4条字节码指令是,如果没有进行过初始化则需要先触发初始化。

(2)代码说明

    下面通过代码来说明
        参考代码:
public class TestClass {
public static void main(String[] args) throws Exception {
System.out.println("ClassLoader 方式加载类--->start");
Class<?> aClass = ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("com.jwx.digital.client.AClass");
System.out.println("ClassLoader 方式加载类--->end");
/* 虽然上面没有进行类的初始化,
但是虚拟机规范规定了,当遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这4条字节码指令是,如果没有进行过初始化则需要先触发初始化。
生成这4条指令的最常见的Java代码场景是:使用new关键字实例化对象的时候、
读取或者设置一个类的静态字段(被final修饰、已在编译期把结果放入常量池的静态字段除外)的时候,以及调用一个类的静态方法的时候。*/
// 因此我们实例化这个class时,就会调用初始化
System.out.println("我要实例化这个类了+++++");
aClass.newInstance();
}
} class AClass {
static {
System.out.println("AClass初始化");
System.out.println("=====AClass静态代码快执行=====");
}
}
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public class TestClass {
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    public static void main(String[] args) throws Exception {
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        System.out.println("ClassLoader 方式加载类--->start");
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        Class<?> aClass = ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("com.jwx.digital.client.AClass");
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        System.out.println("ClassLoader 方式加载类--->end");
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        /* 虽然上面没有进行类的初始化,
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         但是虚拟机规范规定了,当遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这4条字节码指令是,如果没有进行过初始化则需要先触发初始化。
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         生成这4条指令的最常见的Java代码场景是:使用new关键字实例化对象的时候、
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         读取或者设置一个类的静态字段(被final修饰、已在编译期把结果放入常量池的静态字段除外)的时候,以及调用一个类的静态方法的时候。*/
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        // 因此我们实例化这个class时,就会调用初始化
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        System.out.println("我要实例化这个类了+++++");
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        aClass.newInstance();
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    }
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}
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class AClass {
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    static {
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        System.out.println("AClass初始化");
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        System.out.println("=====AClass静态代码快执行=====");
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    }
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}
    运行结果:
ClassLoader 方式加载类--->start
ClassLoader 方式加载类--->end
我要实例化这个类了+++++
AClass初始化
=====AClass静态代码快执行=====
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ClassLoader 方式加载类--->start
2
ClassLoader 方式加载类--->end
3
我要实例化这个类了+++++
4
AClass初始化
5
=====AClass静态代码快执行=====

三、总结

    (1)Class.forName的形式加载类时,默认会执行类的初始化
    (2)ClassLoader.loadClass的方式加载类时,类不会被初始化,只有显式调用才会进行初始化。可以用来延迟加载(采用ClassLoader进行懒加载,就不会调用类的静态代码快,实现延迟加载)

四、补充

 当一个类被主动使用时,Java虚拟机就会对其初始化,如下六种情况为主动使用:

    1. 当创建某个类的新实例时(如通过new或者反射,克隆,反序列化等)
    2. 当调用某个类的静态方法时
    3. 当使用某个类或接口的静态字段时
    4. 当调用Java API中的某些反射方法时,比如类Class中的方法,或者java.lang.reflect中的类的方法时
    5. 当初始化某个子类时
    6. 当虚拟机启动某个被标明为启动类的类(即包含main方法的那个类)


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