Class.forName

Class类简介:

Java程序在运行时,Java运行时系统一直对所有的对象进行所谓的运行时类型标识。这项信息纪录了每个对象所属的类。虚拟机通常使用运行时类型信息选准正确方法去执行,用来保存这些类型信息的类是Class类。Class类封装一个对象和接口运行时的状态,当装载类时,Class类型的对象自动创建。 Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的,因此不能显式地声明一个Class对象。虚拟机为每种类型管理一个独一无二的Class对象。也就是说,每个类 (型) 都有一个Class对象。运行程序时,Java虚拟机(JVM)首先检查是否所要加载的类对应的Class对象是否已经加载。如果没有加载,JVM就会根据类名查找.class文件,并将其Class对象载入。基本的 Java 类型 (boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double) 和关键字 void 也都对应一个 Class 对象。每个数组属于被映射为 Class 对象的一个类,所有具有相同元素类型和维数的数组都共享该 Class 对象。一般某个类的Class对象被载入内存,它就用来创建这个类的所有对象。

一、如何得到Class的对象呢？有三种方法可以的获取:

1、调用Object类的getClass()方法来得到Class对象,这也是最常见的产生Class对象的方法。例如: MyObject x; Class c1 = x.getClass();

2、使用Class类的中静态forName()方法获得与字符串对应的Class对象。例如:
Class c2=Class.forName(“MyObject”),Employee必须是接口或者类的名字。

获取Class类型对象的第三个方法非常简单。如果T是一个Java类型,那么T.class就代表了匹配的类对象。例如 Class cl1 = Manager.class; Class cl2 = int.class; Class cl3 = Double[].class; 注意: Class对象实际上描述的只是类型,而这类型未必是类或者接口。例如上面的int.class是一个Class类型的对象。由于历史原因,数组类型的getName方法会返回奇怪的名字。

二、Class类的常用方法

getName()

一个Class对象描述了一个特定类的属性,Class类中最常用的方法getName以 String 的形式返回此 Class 对象所表示的实体 (类、接口、数组类、基本类型或 void) 名称。

newInstance()

Class还有一个有用的方法可以为类创建一个实例,这个方法叫做newInstance()。例如: x.getClass.newInstance(),创建了一个同x一样类型的新实例。newInstance()方法调用默认构造器 (无参数构造器) 初始化新建对象。

getClassLoader()

返回该类的类加载器。

4、getComponentType() 返回表示数组组件类型的 Class。

5、getSuperclass() 返回表示此 Class 所表示的实体 (类、接口、基本类型或 void) 的超类的 Class。

6、isArray() 判定此 Class 对象是否表示一个数组类。

三、Class的一些使用技巧

forName和newInstance结合起来使用,可以根据存储在字符串中的类名创建对象。例如 Object obj = Class.forName(s).newInstance();
虚拟机为每种类型管理一个独一无二的Class对象。因此可以使用==操作符来比较类对象。例如: if(e.getClass() == Employee.class)…
Class.forName()方法: Class.forName: 返回与给定的字符串名称相关联类或接口的Class对象。

Class.forName是一个静态方法,同样可以用来加载类。该方法有两种形式: Class.forName(String name, boolean initialize, ClassLoader loader)和 Class.forName(String className)。第一种形式的参数 name表示的是类的全名；initialize表示是否初始化类；loader表示加载时使用的类加载器。第二种形式则相当于设置了参数 initialize的值为 true,loader的值为当前类的类加载器。

static Class<?>

forName(String className)

Returns the Class object associated with the class or interface with the given string name.

static Class<?>

forName(String name, boolean initialize, ClassLoader loader)

Returns the Class object associated with the class or interface with the given string name, using the given class loader.

说明:

publicstatic Class<?> forName(String className)

Returns the Class object associated withthe class or interface with the given string name. Invokingthis method is equivalent to:

Class.forName(className,true, currentLoader)

where currentLoader denotes the definingclass loader of the current class.

For example, thefollowing code fragment returns the runtime Class descriptor for theclass named java.lang.Thread:

Class t =Class.forName(“java.lang.Thread”)

A call to forName(“X”) causes theclass named X to beinitialized.

Parameters:

className - the fully qualifiedname of the desired class.

Returns:

the Class object for the classwith the specified name.

从官方给出的API文档中可以看出:

Class.forName(className)实际上是调用Class.forName(className,true, this.getClass().getClassLoader())。第二个参数,是指Class被loading后是不是必须被初始化。可以看出,使用Class.forName (className) 加载类时则已初始化。

所以Class.forName(className)可以简单的理解为: 获得字符串参数中指定的类,并初始化该类。

一.首先你要明白在java里面任何class都要装载在虚拟机上才能运行。

 forName这句话就是装载类用的(new是根据加载到内存中的类创建一个实例,要分清楚)。

 至于什么时候用,可以考虑一下这个问题,给你一个字符串变量,它代表一个类的包名和类名,你怎么实例化它？

    A a = (A)Class.forName("pacage.A").newInstance();这和 A a =new A();是一样的效果。

 jvm在装载类时会执行类的静态代码段,要记住静态代码是和class绑定的,class装载成功就表示执行了你的静态代码了,而且以后不会再执行这段静态代码了。

 Class.forName(xxx.xx.xx)的作用是要求JVM查找并加载指定的类,也就是说JVM会执行该类的静态代码段。

 动态加载和创建Class 对象,比如想根据用户输入的字符串来创建对象

String str = 用户输入的字符串  

Class t = Class.forName(str);  

t.newInstance();

二.在初始化一个类,生成一个实例的时候,newInstance()方法和new关键字除了一个是方法,一个是关键字外,最主要有什么区别？

  1.它们的区别在于创建对象的方式不一样,前者是使用类加载机制,后者是创建一个新类。

  2.那么为什么会有两种创建对象方式？

    这主要考虑到软件的可伸缩、可扩展和可重用等软件设计思想。  
    Java中工厂模式经常使用newInstance()方法来创建对象,因此从为什么要使用工厂模式上可以找到具体答案。例如: 

       class c = Class.forName(“Example”);  

       factory = (ExampleInterface)c.newInstance();  

   其中ExampleInterface是Example的接口,可以写成如下形式: 

      String className = "Example";  

      class c = Class.forName(className);  

      factory = (ExampleInterface)c.newInstance();  

  进一步可以写成如下形式: 

      String className = readfromXMlConfig;//从xml 配置文件中获得字符串

     class c = Class.forName(className);  

     factory = (ExampleInterface)c.newInstance();  

    上面代码已经不存在Example的类名称,它的优点是,无论Example类怎么变化,上述代码不变,甚至可以更换Example的兄弟类Example2 , Example3 , Example4……,只要他们继承ExampleInterface就可以。  
    3.从JVM的角度看,我们使用关键字new创建一个类的时候,这个类可以没有被加载。  但是使用newInstance()方法的时候,

     就必须保证: 

          1、这个类已经加载；

          2、这个类已经连接了。

    而完成上面两个步骤的正是Class的静态方法forName()所完成的,这个静态方法调用了启动类加载器,即加载 java API的那个加载器。  
     现在可以看出,newInstance()实际上是把new这个方式分解为两步,即首先调用Class加载方法加载某个类,然后实例化。这样分步的好处是显而易见的。我们可以在调用class的静态加载方法forName时获得更好

     的灵活性,提供给了一种降耦的手段。

三.最后用最简单的描述来区分new关键字和newInstance()方法的区别:

newInstance: 弱类型。低效率。只能调用无参构造。
2. new: 强类型。相对高效。能调用任何public构造。
应用情景: 情景一: 加载数据库驱动的时候

Class.forName的一个很常见的用法是在加载数据库驱动的时候。

如:

Class.forName(“com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver”); Connection con=DriverManager.getConnection(“jdbc:sqlserver://localhost:1433;DatabaseName==JSP”,“jph”,“jph”);

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JDBCDriver的Driver类的代码都必须类似如下:
public classMyJDBCDriver 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。

情景二: 使用AIDL与电话管理Servic进行通信

Method method =Class.forName(“android.os.ServiceManager”)

     .getMethod("getService",String.class);

// 获取远程TELEPHONY_SERVICE的IBinder对象的代理

IBinder binder =(IBinder) method.invoke(null, new Object[] { TELEPHONY_SERVICE});

// 将IBinder对象的代理转换为ITelephony对象

ITelephonytelephony = ITelephony.Stub.asInterface(binder);

// 挂断电话

telephony.endCall();

参考资料:

JDK1.8_API…/docs/api/java/lang/Class.html http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-classloader/ ———————————————— 版权声明: 本文为CSDN博主「CrazyCodeBoy」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。原文链接: https://blog.csdn.net/fengyuzhengfan/article/details/38086743

Class.forName(xxx.xx.xx) 返回的是一个类

首先你要明白在java里面任何class都要装载在虚拟机上才能运行。这句话就是装载类用的(和new 不一样,要分清楚)。

至于什么时候用,你可以考虑一下这个问题,给你一个字符串变量,它代表一个类的包名和类名,你怎么实例化它？只有你提到的这个方法了,不过要再加一点。

A a = (A)Class.forName(“pacage.A”).getDeclaredConstructor().newInstance();

这和你

A a = new A()；

是一样的效果。

关于补充的问题

答案是肯定的,jvm会执行静态代码片段,你要记住一个概念,静态代码是和class绑定的,class装载成功就表示执行了你的静态代码了。而且以后不会再走这段静态代码了。

Class.forName(xxx.xx.xx) 返回的是一个类

Class.forName(xxx.xx.xx);的作用是要求JVM查找并加载指定的类,也就是说JVM会执行该类的静态代码片段

动态加载和创建Class 对象,比如想根据用户输入的字符串来创建对象

String str = 用户输入的字符串

Class t = Class.forName(str);

t.newInstance();

在初始化一个类,生成一个实例的时候,newInstance()方法和new关键字除了一个是方法,一个是关键字外,最主要有什么区别？它们的区别在于创建对象的方式不一样,前者是使用类加载机制,后者是创建一个新类。那么为什么会有两种创建对象方式？这主要考虑到软件的可伸缩、可扩展和可重用等软件设计思想。

Java中工厂模式经常使用newInstance()方法来创建对象,因此从为什么要使用工厂模式上可以找到具体答案。例如:

class c = Class.forName(“Example”);

factory = (ExampleInterface)c.newInstance();

其中ExampleInterface是Example的接口,可以写成如下形式:

String className = “Example”;

class c = Class.forName(className);

factory = (ExampleInterface)c.newInstance();

进一步可以写成如下形式:

String className = readfromXMlConfig;//从xml 配置文件中获得字符串

class c = Class.forName(className);

factory = (ExampleInterface)c.newInstance();

上面代码已经不存在Example的类名称,它的优点是,无论Example类怎么变化,上述代码不变,甚至可以更换Example的兄弟类Example2 , Example3 , Example4……,只要他们继承ExampleInterface就可以。

从JVM的角度看,我们使用关键字new创建一个类的时候,这个类可以没有被加载。但是使用newInstance()方法的时候,就必须保证: 1、这个类已经加载；2、这个类已经连接了。而完成上面两个步骤的正是Class的静态方法forName()所完成的,这个静态方法调用了启动类加载器,即加载java API的那个加载器。

现在可以看出,newInstance()实际上是把new这个方式分解为两步,即首先调用Class加载方法加载某个类,然后实例化。这样分步的好处是显而易见的。我们可以在调用class的静态加载方法forName时获得更好的灵活性,提供给了一种降耦的手段。

最后用最简单的描述来区分new关键字和newInstance()方法的区别:

newInstance: 弱类型。低效率。只能调用无参构造。

new: 强类型。相对高效。能调用任何public构造。

Java的反射机制

每个Java程序执行前都必须经过编译、加载、连接、和初始化这几个阶段,后三个阶段如下图:

其中

Java中反射机制和Class.forName、实例对象.class(属性)、实例对象getClass()的区别

i、加载是指将编译后的java类文件 (也就是.class文件) 中的二进制数据读入内存,并将其放在运行时数据区的方法区内,然后再堆区创建一个Java.lang.Class对象,用来封装类在方法区的数据结构。即加载后最终得到的是Class对象,并且更加值得注意的是: 该Java.lang.Class对象是单实例的,无论这个类创建了多少个对象,他的Class对象时唯一的！！！！。而加载并获取该Class对象可以通过三种途径:

Class.forName (类的全路径) 、实例对象.class(属性)、实例对象getClass()。关于他们的区别将在下面讲到！！！

另外 ,类加载时类中的静态代码块会得到执行 (详见前一篇博客: Class.forName()加载JDBC驱动)

ii、在连接和初始化阶段,其实静态变量经过了两次赋值: 第一次是静态变量类型的默认值；第二次是我们真正赋给静态变量的值。

iii、Java对类的使用分为两种方式: 主动使用和被动使用。其中主动使用如下图:

Java中反射机制和Class.forName、实例对象.class(属性)、实例对象getClass()的区别而类的初始化时机正是java程序对类的首次主动使用,除了以上6中方式,其他对类的使用都是被动使用,都不会导致类的初始化。并且应该注意以下几个方面:

Java中反射机制和Class.forName、实例对象.class(属性)、实例对象getClass()的区别

Java中反射机制和Class.forName、实例对象.class(属性)、实例对象getClass()的区别在这里可以看出;接口的两重性: 可以把接口当做类 (因为在接口中有静态变量时,他可以被初始化) ；接口就是接口,和类无关 (接口中没有构造方法,所以不能被初始化)

二、Class.forName、实例对象.class(属性)、实例对象getClass()的区别

相同点:

通过这几种方式,得到的都是Java.lang.Class对象 (这个是上面讲到的类在加载时获得的最终产物)

例如:

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package demo;

public class A

{

public static void main(String[] args) throws Exception

{

System.out.println(A.class);//通过类.class获得Class对象


A a = new A();

System.out.println(a.getClass());//通过 实例名.getClass()获得Class对象

System.out.println(Class.forName("demo.A"));//通过Class.forName(全路径)获得Class对象

System.out.println(".................................");

System.out.println(a);//使用不同的方式创建对象

System.out.println(A.class.newInstance());

System.out.println(a.getClass().newInstance());

System.out.println(Class.forName("demo.A").newInstance());

}

}

结果: class demo.A

class demo.A

class demo.A (这里也可以得到一个类的Class对象是唯一的)

…………………………………

demo.A@de6ced

demo.A@c17164

demo.A@1fb8ee3

demo.A@61de33

区别:

1)Class cl=A.class; JVM将使用类A的类装载器,将类A装入内存(前提是:类A还没有装入内存),不对类A做类的初始化工作.返回类A的Class的对象

2)Class cl=对象引用o.getClass();返回引用o运行时真正所指的对象(因为:儿子对象的引用可能会赋给父对象的引用变量中)所属的类的Class的对象

3)Class.forName(“类名”); JAVA人都知道.装入类A,并做类的初始化

附:

从JVM的角度看,我们使用关键字new创建一个类的时候,这个类可以没有被加载。但是使用Class对象的newInstance()方法的时候,就必须保证: 1、这个类已经加载；2、这个类已经连接了。而完成上面两个步骤的正是Class的静态方法forName()所完成的,这个静态方法调用了启动类加载器,即加载 java API的那个加载器。

现在可以看出,Class对象的newInstance() (这种用法和Java中的工厂模式有着异曲同工之妙) 实际上是把new这个方式分解为两步,即首先调用Class加载方法加载某个类,然后实例化。这样分步的好处是显而易见的。我们可以在调用class的静态加载方法forName时获得更好的灵活性,提供给了一种降耦的手段。

最后用最简单的描述来区分new关键字和newInstance()方法的区别:

newInstance: 弱类型。低效率。只能调用无参构造。

new: 强类型。相对高效。能调用任何public构造。

Class.forName (String driverClassName) 加载JDBC驱动程序时,底层都做了些什么？？？

实质是:

Class.forName (“com.MySQL.jdbc.Driver”) 是强制JVM将com.MySQL.jdbc.Driver这个类加载入内存,并将其注册到DriverManager类,然后根据DriverManager.getConnection (url,user,pwd) 中的url找到相应的驱动类,最后调用该该驱动类的connect(url, info)来获得connection对象。

JDBC的驱动管理机制的具体底层代码分析如下:

分析JDBC的驱动程序管理部分的实现代码: 在 JDBC的层次上,sun主要定义了1个接口Driver和两个类: DirverManager和DriverInfo。每个JDBC驱动程序必须实现 Driver接口 (在MySQL的Connector/J驱动中,这个叫做com.MySQL.jdbc.Driver) 。而DriverManager 则负责管理所有的Driver对象,包含注册Driver；选择合适的Driver来建立到某个数据库的连接；以及进行一些Driver的信息管理等。 DriverInfo非常简单,用于保存Driver的信息,只有3个成员变量,Driver,DriverClass和 DriverClassName,意义非常明显。

先看一下在DriverManager.java中的关键代码:

private static java.util.Vector drivers = new java.util.Vector();

所有的Driver对象保存在一个Vector数组中。

注册Driver的函数叫registerDriver,将需要注册的Driver对象传入即可:

复制代码

public static synchronized void registerDriver(java.sql.Driver driver)

throws SQLException {

if (!initialized) { //如果没有初始化,则先初始化

initialize();

}

DriverInfo di = new DriverInfo(); // 实际保存的不是Driver,而是一个DriverInfo对象,但是DriverInfo的其它成员完全可以由Driver推导出来,所以个人觉得 DriverInfo对象可有可无,直接使用Driver应该就可以了。

di.driver = driver;

di.driverClass = driver.getClass();

di.driverClassName = di.driverClass.getName();

drivers.addElement(di); //将DriverInfo对象添加到数组中

println(“registerDriver: " + di);

}

复制代码

在一个类加载入内存的时候,类中的静态初始化过程会执行,这样就完成了驱动程序的注册过程。然后重点看一下建立数据库连接的代码,在getConnection函数中,省略了一些非关键代码:

复制代码

private static synchronized Connection getConnection(

String url, java.util.Properties info, ClassLoader callerCL) throws SQLException {

SQLException reason = null;

//轮询所有的DriverInfo对象。

for (int i = 0; i < drivers.size(); i++) {

DriverInfo di = (DriverInfo)drivers.elementAt(i);

try {

//使用DriverInfo中的Driver对象去做实际的连接数据库的工作

Connection result = di.driver.connect(url, info);

if (result != null) {

// Success!

println(“getConnection returning " +&bsp;di);

return (result); //一旦成功连接,直接返回Connection对象,然后推出

}

} catch (SQLException ex) {

…

}

//这就是经常看到的出错信息－－找不到合适的驱动程序。

println(“getConnection: no suitable driver”);

throw new SQLException(“No suitable driver”, “08001”);

}

复制代码

由上面的getConnection函数可以看到,真正实现数据库连接的是Driver对象的connect函数。而且可以看到,由于 DriverManager.getConnection使用的是一种轮询的方式,注册的驱动程序越多,连接速度会越慢。JDBC连接数据库的速度很慢, 是不是和这种实现方式有关联呢？怀着这个问题,本人下载了MySQL的Connector/J驱动包,开始分析其connect函数的实现。

分析MySQL的注册和建立连接部分的代码:

打开MySQL的源码包,首先分析其Driver类的实现。发现Driver类的实现非常简单,

复制代码

public class Driver extends NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver {

static {

try {

java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver());

} catch (SQLException E) {

throw new RuntimeException(“Can’t register driver!");

}

public Driver() throws SQLException {

// Required for Class.forName().newInstance()

}

复制代码

可以看到,有一段static代码,调用了DriverManager的registerDriver方法。这其实就解释了 Class.forName (“com.MySQL.jdbc.Driver”) 能够完成MySQL驱动注册的问题。因为forName会导致这段 static代码被调用,从而间接调用了registerDriver,完成注册过程。

com.MySQL.jdbc.Driver 从com.MySQL.jdbc.NonRegisteringDriver继承而来,实际上是NonReisteringDriver完成了 java.sql.Driver接口的实现工作。转移目标,分析NonRegisteringDriver的connect函数。

NonRegisteringDriver.connect的实现也比较简单,正合我意:

public java.sql.Connection connect(String url, Properties info)

throws SQLException {

//1. 分析传入的连接字符串.

复制代码

if ((props = parseURL(url, info)) == null) {

return null;

}

try {

//2. 建立一个Connection对象完成实际的数据库连接工作

Connection newConn = new com.MySQL.jdbc.Connection(host(props),

port(props), props, database(props), url, this);

return newConn;

}

复制代码

非常简单,先parseURL,然后使用Connection去建立连接。parseURL只是简单的字符串分析,主要是分析传入的连接字符串是否满足 “jdbc:MySQL://host:port/database"的格式,如果不满足,直接返回null,然后由DriverManager去试验下一个Driver。如果满足,则建立一个Connection对象建立实际的数据库连接,这不是本人关注的问题,源码分析就此打住。

由此可见1中的问题答案是: DriverManager的轮询查询注册的Driver对象的工作方式所带来的性能代价并不是很大,主工作量只是parseURL函数。

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Contents

Class.forName

Class类简介: