基于Class.forName()用法及说明

目录
  • 1 什么是class对象
  • 2 获得class对象的三种方法
  • 3 class的作用和方法
  • 4 Class.forName()用法
    • 4.1 什么时候用Class.forName()?
    • 4.2 newInstance和new关键字的区别
  • 5 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):

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:

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。
  • 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。

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();

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持我们。

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