浅谈 Class.forName() 的用法

系统管理员 2023-09-23 16:42 68阅读 0赞

### 目录 ###

*  什么是class对象
 *  获得class对象的三种方法
 *  class的作用和方法
 *  `Class.forName()`用法
    
     *  什么时候用`Class.forName()`？
     *  newInstance和new关键字的区别
 *  应用问题解析
    
     *  情景一：载入数据库驱动的时候
     *  情景二：使用AIDL与电话管理Servic进行通信

### 1.什么是class对象 ###

类是程序的一部分，每个类都有一个class对象。换言之，每当编写并且编译了一个新类，就会产生一个class对象（更恰当的说，是被保存在一个同名的class文件中）。为了生成这个类的对象，运行这个程序的Java虚拟机（jvm）将使用被称为“类加载器”的子系统。

所有的类都是在对其第一次使用的时候被加载到JVM中。如当程序创建对第一个静态成员的引用时，就会加载这个类。或者使用new关键字创建新的对象的时候。

因此java程序在它运行之前并非完全加载，其各个部分是在必须的时候才加载的。类加载器首先检查这个类的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查找.class文件。

实际上在Java中每个类都有且只有一个Class对象。

Class 没有公共构造方法，因此不能显式地声明一个Class对象，Class 对象是在载入类时由Java 虚拟机以及通过调用类载入器中的 defineClass 方法自己主动构造的。

Class类被创建后的对象就是Class对象，注意，Class对象表示的是自己手动编写类的类型信息，比如创建一个Shapes类，那么，JVM就会创建一个Shapes对应Class类的Class对象，该Class对象保存了Shapes类相关的类型信息。

实际上在Java中每个类都有一个Class对象，每当我们编写并且编译一个新创建的类就会产生一个对应Class对象并且这个Class对象会被保存在同名.class文件里(编译后的字节码文件保存的就是Class对象)，那为什么需要这样一个Class对象呢？

是这样的，当我们new一个新对象或者引用静态成员变量时，Java虚拟机(JVM)中的类加载器子系统会将对应Class对象加载到JVM中，然后JVM再根据这个类型信息相关的Class对象创建我们需要实例对象或者提供静态变量的引用值。

需要特别注意的是，手动编写的每个class类，无论创建多少个实例对象，在JVM中都只有一个Class对象，即在内存中每个类有且只有一个相对应的Class对象，挺拗口，通过下图理解（内存中的简易现象图）：

![b5f922ba5bd74cbcf000a834cc9903ad.png][]

到这我们也就可以得出以下几点信息：

*  Class类也是类的一种，与class关键字是不一样的。
 *  手动编写的类被编译后会产生一个Class对象，其表示的是创建的类的类型信息，而且这个Class对象保存在同名.class的文件中(字节码文件)，比如创建一个Shapes类，编译Shapes类后就会创建其包含Shapes类相关类型信息的Class对象，并保存在`Shapes.class`字节码文件中。
 *  每个通过关键字class标识的类，在内存中有且只有一个与之对应的Class对象来描述其类型信息，无论创建多少个实例对象，其依据的都是用一个Class对象。
 *  Class类只存私有构造函数，因此对应Class对象只能有JVM创建和加载
 *  Class类的对象作用是运行时提供或获得某个对象的类型信息，这点对于反射技术很重要(关于反射稍后分析)。

### 2.获得class对象的三种方法 ###

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。比如：

MyObject x;
    Class c1 = x.getClass();

`Object.getClass();` Object中自带的方法，`getclass()`，返回一个class对象。

2、使用Class类的中静态`forName()`方法获得与字符串相应的Class对象。比如：

`Class c2=Class.forName("MyObject")`，MyObject必须是接口或者类的名字。

`class.forname()`

Class c=Class.forName("类的全限定名")

传入string类型参数，要求jvm查找并加载指定的类，返回的是一个class对象的引用。

3、获取Class类型对象的第三个方法很easy。假设T是一个Java类型。那么`T.class`就代表了匹配的类对象。

比如

Class cl1 = Manager.class;
    Class cl2 = int.class;
    Class cl3 = Double[].class;

> 注意：Class对象实际上描写叙述的仅仅是类型。而这类型未必是类或者接口。

比如上面的`int.class`是一个Class类型的对象。

因为历史原因。数组类型的getName方法会返回奇怪的名字。

### 3.class的作用和方法 ###

*  **getname()**：以string类型返回class对象表示的实体（类，接口，数组，基本类型，void等）名称
 *  **newInstance()**：创建一个实例，只能调用默认构造器。
 *  **getsuperclass()**：返回class表示的实体超类的名称
 *  **getSimpleName()**：不办含包名的类名。
 *  **isInterfence**:告诉你这个class对象是否表示某个接口。

**1、getName()**

一个Class对象描写叙述了一个特定类的属性，Class类中最经常使用的方法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。

**2、newInstance()**

Class另一个实用的方法能够为类创建一个实例，这种方法叫做`newInstance()`。比如：

`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（无參数构造器）初始化新建对象。

**3、getClassLoader()**

返回该类的类载入器。

**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。

1、forName和newInstance结合起来使用，能够依据存储在字符串中的类名创建对象。比如

Object obj = Class.forName(s).newInstance();

2、虚拟机为每种类型管理一个独一无二的Class对象。因此能够使用==操作符来比較类对象。比如：

if(e.getClass() == Employee.class)...

### 4 Class.forName()用法 ###

主要功能

*  `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段。

`Class.forName`是一个静态方法，相同能够用来载入类。

该方法有两种形式：`Class.forName(String name, boolean initialize, ClassLoader loader)`和`Class.forName(String className)`。

第一种形式的參数 name表示的是类的全名；initialize表示是否初始化类。loader表示载入时使用的类载入器。

另外一种形式则相当于设置了參数 initialize的值为 true。loader的值为当前类的类载入器

4.1 什么时候用Class.forName()？

先来个热身，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？你第一想到的肯定是new,但是注意一点：

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

这和你 A a = new A()；是一样的效果。

现在言归正传。

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时需要用到：

*  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。

4.2 newInstance和new关键字的区别

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：

*  这个类已经加载；
 *  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。
 *  **Class.forName(“”)**返回的是类。
 *  **Class.forName(“”).newInstance()**返回的是object

### 5 应用问题解析 ###

情景一：载入数据库驱动的时候

`Class.forName`的一个非经常见的使用方法是在载入数据库驱动的时候

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

为什么在我们载入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？

通过查询Java Documentation我们会发现使用`Class.forName()`静态方法的目的是为了动态加载类。通常编码过程中，在加载完成后，一般还要调用Class下的`newInstance()`静态方法来实例化对象以便操作。因此，单使用`Class.forName( )`是动态加载类是没有用的，其最终目的是为了实例化对象。

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。

public class ProxoolDriver implements Driver {
     
        private static final Log LOG = LogFactory.getLog(ProxoolDriver.class);
     
        static {
            try {
                DriverManager.registerDriver(new ProxoolDriver());
            } catch (SQLException e) {
                System.out.println(e.toString());
            }
        }
     
    }

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();

[b5f922ba5bd74cbcf000a834cc9903ad.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/b5f922ba5bd74cbcf000a834cc9903ad.png