[改善Java代码]使用forName动态加载类文件

动态加载(Dynamic Loading)是指在程序运行时加载需要的类库文件,对Java程序来说,一般情况下,一个类文件在启动时或首次初始化时会被加载到内存中,而反射则可以在运行时再决定是否需要加载一个类,比如从Web上接受一个String参数作为类名,然后在JVM中加载并初始化,这就是动态加载,此动态加载通常是通过Class.forName(String)实现的,只是这个forName()方法到底是什么意思?

我们知道一个类文件只有在被加载到内存中后才可能生成实例对象,也就是说一个对象的生成必然会经过以下两个步骤:

1.加载到内存中生成Class的实例对象.

2.通过new关键字生成实例对象.

如果我们使用的是import关键字产生的依赖包,JVM在启动时会自动加载所有依赖包下的类文件,这没有什么问题,如果要动态加载一个类文件呢?就需要使用forName方法了.

为什么要使用forName()方法动态加载一个类文件呢?那是因为我们不知道生成的实例对象是什么类型(如果知道就不用动态加载).而且方法和属性都不可访问.

动态加载的意义是什么?

意义在于:加载一个类,即表示要初始化该类的static变量,特别是static代码块,在这里我们可以做大量的工作,比如注册自己,初始化环境等,这才是要重点关注的逻辑.

例如下代码:

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //动态加载
        Class.forName("cn.summerchill.test.Utils");        
    }
}

class Utils{
    //静态代码块
    static{
        System.out.println("Do Something");
    }
    //静态方法
    public static void doStuff(){}
}

在Client类中,我们并没有对Utils做任何初始化,只是通过forName方法加载了Utils类,但是却能产生了一个"Do Something"的输出,这就是Utils类被加载之后,JVM会自动初始化其static变量和static代码块,这就是类加载机制所决定的.

对于此种动态加载,最经典的就是数据库驱动程序中的加载片段.代码如下:

//加载驱动
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
String url="jdbc:mysql://localhost:3306/db?user=admin&password=admin";
Connection conn = DriverManager.getConnection(url);
Statement stmt = conn.createStatement();
..........................

在没有Hibernate和Ibatis,MyBatis等ORM框架的情况下,基本上每个系统都会有这么一个JDBC的连接类,然后提供诸如Query,Delete等的方法.

加上Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver")没有任何的输出却非常的有用.

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 {
    }
}

该程序的逻辑是:数据库的驱动程序已经由NonRegisteringDriver实现了,Driver类只是负责把自己注册到DriverManager中.

当程序动态加载驱动时,也就是执行到Class.forName("****")时,Driver类会被加载到内存中,于是static代码块开始执行,也就是把自己注册到DriverManager中.

需要说明的是,forName只是把一个类加载到内存中,并不保证由此产生一个实例对象,也不会执行任何方法,之所以会初始化static代码,那是由类加载机制所决定的.

而不是由forName决定的,也就是说,如果没有static属性或者static代码块,forName就只是加载类,没有任何执行行为.

forName只是加载类,并不执行任何代码.