java的反射机制Class.forName()

2023-11-16

Class.forName 方法的作用，就是初始化给定的类。

1.Class 类概念

Class 也是一个 Java 类，保存的是与之对应 Java 类的 meta信息（元信息），用来描述这个类的结构，比如描述一个类有哪些成员，有哪些方法等，一般在反射中使用。

详细解释：Java 源程序（.java 文件）在经过 Java 编译器编译之后就被转换成 Java 字节代码（.class 文件）。类加载器负责读取 Java 字节代码，并转换成 java.lang.Class类的一个实例（Class 对象）。也就是说，在 Java 中，每个 java 类都有一个相应的 Class 对象，用于表示这个 java 类的类型信息。

2.类加载概念

当使用一个类的时候（比如 new 一个类的实例），会检查此类是否被加载到内存，如果没有，则会执行加载操作。

读取类对应的 class 文件数据，解析此数据，构造一个此类对应的 Class 类的实例。此时JVM就可以使用该类了，比如实例化此类，或者调用此类的静态方法。

Java 也提供了手动加载类的接口，class.forName()方法就是其中之一。（说来说去，其实就是生成这个类的 Class）

3.加载器的概念

顾名思义，类加载器（class loader）用来加载 Java 类到 Java 虚拟机中。一般来说，Java 虚拟机使用 Java 类的方式如下：Java 源程序（.java 文件）在经过 Java 编译器编译之后就被转换成 Java 字节代码（.class 文件）。类加载器负责读取 Java 字节代码，并转换成 java.lang.Class 类的一个实例。每个这样的实例用来表示一个 Java 类。通过此实例的 newInstance() 方法就可以创建出该类的一个对象。基本上所有的类加载器都是 java.lang.ClassLoader 类的一个实例。

4.类初始化概念

类被加载之后，jvm 已经获得了一个描述类结构的 Class 实例。但是还需要进行类初始化操作之后才能正常使用此类，类初始化操作就是执行一遍类的静态语句，包括静态变量的声明还有静态代码块。

Class.forName() 方法

此方法含义是：加载参数指定的类，并且初始化它。
在 jdbc 连接数据库中的应用
到这里，不用解释，读者也会明白，在使用 jdbc 方式连接数据库时，为什么要执行 Class.forName(‘驱动类名’) 方法了：将驱动类的 class 文件装载到内存中，并且形成一个描述此驱动类结构的 Class 类实例，并且初始化此驱动类，这样 jvm 就可以使用它了，这就是 Class.forName() 方法的含义。

有数据库开发经验朋友会发现，为什么在我们加载数据库驱动包的时候有的却没有调用 newInstance() 方法呢？即有的 jdbc 连接数据库的写法里是 Class.forName(xxx.xx.xx);而有一些：Class.forName(xxx.xx.xx).newInstance()，为什么会有这两种写法呢？

刚才提到，Class.forName(""); 的作用是要求 JVM 查找并加载指定的类，如果在类中有静态初始化器的话，JVM 必然会执行该类的静态代码段。而在 JDBC 规范中明确要求这个 Driver 类必须向 DriverManager 注册自己，即任何一个 JDBC Driver 的 Driver 类的代码都必须类似如下：

public class MyJDBCDriver implements Driver { 
    static { 
        DriverManager.registerDriver(new MyJDBCDriver()); 
    } 
}

既然在静态初始化器的中已经进行了注册，所以我们在使用 JDBC 时只需要 Class.forName(XXX.XXX); 就可以了。

5.Class.forName() 与 xxx.class的区别

所有的类都是在对其第一次使用时，动态加载到 JVM。当程序创建第一个对类的静态成员的引用时，就会加载这个类。这也证明了构造器也是类的静态方法，即使在构造器之前并没有 static 关键字。因此，使用 new 操作符创建类的对象也会被当作对类的静态成员的引用。

因此 Java 程序在他开始运行之前并非被完全加载，其各个部分是在需要时才加载的。

类加载器首先验证这个类的 Class 对象是否已经加载。如果尚未加载，默认的类加载器就会根据类名称查找 .class 文件。在这个类的字节码被加载时，它们会接收验证，以确保其没有被破坏。

Class 对象仅在需要的时候才被加载。static 初始化是在类加载时进行的。

对于 Class.forName()，这个方法是 Class 类的一个 static 成员。Class 对象就和其他对象一样，我们可以获取并操作他的引用。forName() 是取得 Class 对象引用的一种方法。他是用一个包含目标类的文本名的 String 作为输入参数，返回一个 Class 对象的引用。forName() 方法发现某个累还没被加载，就会主动去加载这个类，在加载过程中，该类的是 static 子句将会被执行。
Java 还提供了另一种方法来生成对 Class 对象的引用，即使用类字面常量。形如：xxx.class 的形式。但是这种形式创建 Class 对象引用时，不会自动初始化 Class 对象。初始化被延迟到了对静态方法或者非常数静态域首次引用时才执行。

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