問
:
調(diào)用
Class.forName()
與
ClassLoader.loadClass()
的區(qū)別在什么地方
?
答
:
這兩方法都是通過一個給定的類名去定位和加載這個類名對應(yīng)的
java.long.Class
類對象
.
盡管如此
,
它們的在行為方式上還是有區(qū)別的
.
?????????
用哪個
java.lang.ClassLoader
進(jìn)行加載
?????????
返回的
Class
對象是否被初始化
Class.forName(String)
方法(只有一個參數(shù)), 使用調(diào)用者的類加載器來加載, 也就是用加載了調(diào)用forName方法的代碼的那個類加載器. 相應(yīng)的, ClassLoader.loadClass()方法是一個實(shí)例方法(非靜態(tài)方法), 調(diào)用時需要自己指定類加載器, 那么這個類加載器就可能是也可能不是加載調(diào)用代碼的類加載器. 如果用特定的類加載器來加載類在你的設(shè)計中占有比較重要的地位, 你就應(yīng)該調(diào)用ClassLoader.loadClass(String)方法或Class.forName(String, boolean, ClassLoader)方法.
???
另外, Class.forName()方法對加載的類對象進(jìn)行初始化. 可見的效果就是類中靜態(tài)初始化段及字節(jié)碼中對所有靜態(tài)成員的初始工作的執(zhí)行(這個過程在類的所有父類中遞歸地調(diào)用). 這點(diǎn)就與ClassLoader.loadClass()不同. ClassLoader.loadClass()加載的類對象是在第一次被調(diào)用時才進(jìn)行初始化的.
???
你可以利用上述的差異. 比如,要加載一個靜態(tài)初始化開銷很大的類, 你就可以選擇提前加載該類(以確保它在classpath下), 但不進(jìn)行初始化, 直到第一次使用該類的域或方法時才進(jìn)行初始化.
???
最常用的是Class.forName(String, boolean, ClassLoader). 設(shè)置第二個參數(shù)為false即推遲初始化, 第三個參數(shù)指定要用來進(jìn)行加載的類加載器. 我建議為了最大的靈活性使用這個方法.
類初始化錯誤是難處理的
???
成功地加載了類, 并不意味著就不會有其它問題. 靜態(tài)初始化代碼可以拋出異常, 異常被包裝到java.long.ExceptionInInitializerError的實(shí)例中. 異常拋出后, 這個類將不可用. 這樣, 如果你需要在代碼中處理這些錯誤, 你就應(yīng)該調(diào)用進(jìn)行初始化的Class.forName()方法.
???
但進(jìn)一步說, 如果你要處理ExceptionInInitializerError并試圖從錯誤中恢復(fù), 很可能不如你想象的那樣正常工作. 請看下面的示例代碼:
public
?
class
?Main
{
????
public
?
static
?
void
?main?(String?[]?args)?
throws
?Exception
????{
????????
for
?(
int
?repeat?=?0;?repeat?<?3;?++?repeat)
????????{
????????????
try
????????????{
????????????????
//?"Real"?name?for?X?is?outer?class?name+$+nested?class?name:
????????????????Class.forName?("Main$X");
????????????}
????????????
catch
?(Throwable?t)
????????????{
????????????????System.out.println?("load?attempt?#"?+?repeat?+?":");
????????????????t.printStackTrace?(System.out);
????????????}
????????}
????}
????
private
?
static
?
class
?X
????{
????????
static
????????{
????????????
if
?(++?s_count?==?1)
????????????????
throw
?
new
?RuntimeException?("failing?static?initializer");
????????}
????????
????}?
//?End?of?nested?class
????
private
?
static
?
int
?s_count;
}?
//?End?of?class
???
上面的代碼3次嘗試加載一個內(nèi)部類X, 即便是X的靜態(tài)初始化只在每一次加載時失敗, 這3次加載都拋出了異常.
>java Main
load attempt #0:
java.lang.ExceptionInInitializerError
????????at java.lang.Class.forName0(Native Method)
????????at java.lang.Class.forName(Class.java:140)
????????at Main.main(Main.java:17)
Caused by: java.lang.RuntimeException: failing static initializer...
????????at Main$X.<clinit>(Main.java:40)
????????... 3 more
load attempt #1:
java.lang.NoClassDefFoundError
????????at java.lang.Class.forName0(Native Method)
????????at java.lang.Class.forName(Class.java:140)
????????at Main.main(Main.java:17)
load attempt #2:
java.lang.NoClassDefFoundError
????????at java.lang.Class.forName0(Native Method)
????????at java.lang.Class.forName(Class.java:140)
????????at Main.main(Main.java:17)
???
有點(diǎn)令人吃驚的時, 在第2, 3次進(jìn)行類加載時, 拋出的異常竟然是java.lang.NoClassDefFoundError. 這里發(fā)生的事情是, 第一次加載后(在進(jìn)行初始化之前), JVM發(fā)現(xiàn)X已經(jīng)被加載, 而這個X的類實(shí)例在加載它的類加載器被垃圾回收之前是不會被卸載的. 所以這之后的對Class.forName()的調(diào)用時, JVM不會再嘗試進(jìn)行初始化的工作, 但是, 更令人不解的是, 拋出一個NoClassDefFoundError.
???
卸載這樣的類的方法是丟棄原來加載該類的類加載器實(shí)例并重新創(chuàng)建一個. 當(dāng)然, 這只能是在你使用了Class.forName(String, boolean, ClassLoader)這個3參數(shù)的方法的時候才能辦到.
隱藏的
Class.forName()
方法
???
你一定用過Java中X.class的語法去獲取一個在編譯器就知道名字的類對象實(shí)例. 在字節(jié)碼的層次上, 這一點(diǎn)是如何實(shí)現(xiàn)的就不被人熟知了. 不同的編譯器有不同的實(shí)例細(xì)節(jié), 但共同點(diǎn)是, 所有編譯器所相應(yīng)產(chǎn)生的代碼都是調(diào)用的Class.forName(String)這一個參數(shù)的方法. 比如J2SE 1.4.1的javac就把Class cls = X.class; 翻譯成如下等價的形式:
?
????????
//?This?is?how?"Class?cls?=?X.class"?is?transformed:
????????
if
?(
class
$Main$X?==?
null
)
????????{
????????????
class
$Main$X?=?
class
$?("Main$X");
????????}
????????Class?cls?=?
class
$Main$X;
????
????
static
?Class?
class
$?(String?s)
????{
????????
try
????????{
????????????
return
?Class.forName?(s);
????????}
????????
catch
?(ClassNotFoundException?e)
????????{
????????????
throw
?
new
?NoClassDefFoundError?(e.getMessage());
????????}
????}
????
static
?Class?
class
$Main$X;?
//?A?synthetic?field?created?by?the?compiler
跟
Sun
的
javac
開個玩笑
從上面的例子你可以看到, 編譯器調(diào)用Class.forName()方法加載類對象, 并將其緩存到一個包內(nèi)可見的靜態(tài)變量中. 這種令人費(fèi)解的實(shí)現(xiàn)方式的可能是因?yàn)樵谠缙诎姹镜?span lang="EN-US">Java中, 這種X.class的語法還未被支持, so the feature was added on top of the Java 1.0 byte-code instruction set.(???)
利用這一點(diǎn), 你可以在編譯器的開銷上做一些有趣的事情. 用J2SE 1.3.1編譯下面的代碼片段:
public
?
class
?Main
{
????
public
?
static
?
void
?main?(String?[]?args)?
throws
?Exception
????{
????????System.out.println?("String?class:?"?+?String.
class
);
????????
class
$java$lang$String?=?
int
.
class
;
????????System.out.println?("String?class:?"?+?String.
class
);
????}
????
????
static
?Class?
class
$java$lang$String;
}?
//?End?of?class
運(yùn)行它, 你會得到下面這個很荒謬的輸出結(jié)果:
>java Main
String class: class java.lang.String
String class: int
在J2SE 1.4.1中, 上面的代碼將不能被編譯通過, 但你仍然可以用反射的方式戲弄它:
public
?
static
?
void
?main?(String?[]?args)?
throws
?Exception
????{
????????System.out.println?("String?class:?"?+?String.
class
);
????????Main.
class
.getDeclaredField?("class$java$lang$String").set?(
null
,?
int
.
class
);
????????System.out.println?("String?class:?"?+?String.
class
);
????}
?
???
綜上所述, 下次你再調(diào)用Class.forName()方法時, 你應(yīng)該知道它的局限性可選的替代方案了.
?
?