Class.forName() 与 ClassLoader.loadClass()的区别

    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

 

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    // 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

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ClassLoader 方式加载类--->end

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我要实例化这个类了+++++

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AClass初始化

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=====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）