JDBC加载数据库驱动源码分析

本是古典何须时尚 2022-05-12 12:08 321阅读 0赞

今天在看JDBC编程的时候有个疑惑：为什么加载数据库驱动只需要下面这样的一句？它把Driver的Class对象创建出来却没有引用，这到底是几个意思？怎么看起来跟后面的代码完全是独立的，但是把它删除又会报错。

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

首先来看看Class.forName(String className)这个方法，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)都会有一个Class对象。运行程序时，JVM首先检查是否所要加载的类对应的Class对象已经加载。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。每个数组被映射为Class对象的一个类，所有具有相同元素类型和维数的数组都能共享该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。

如何得到Class的对象呢？常用的有两种方法：

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。例如：

Object obj = new Object();
    Class clazz = obj.getClass();

2.使用Class类中的静态forName()方法获得与字符串对应的Class对象，当执行下面的方法之后，该被加载的类中的static初始化块将会被执行。

Class clazz = Class.forName("class java.lang.Object");

下面进入源码分析部分：

既然加载的是com.mysql.jdbc.Driver这个类，那么就先看这个类，它实现了java.sql.Driver这个接口，java.sql.Driver是每个驱动程序类必须实现的接口。DriverManager会试着加载尽可能多的它可以找到的驱动程序，然后，对于任何给定连接请求，它会让每个驱动程序依次试着连接到目标URL。在加载某一Driver类时。它应该创建自己的实例并向DriverManager注册该实例。下面是com.mysql.jdbc.Driver中的静态初始化块，也就是说执行Class.forName(“com.mysql.jdbc.Driver”)之后，调用的就是这个静态初始化块中的方法。

//
        // Register ourselves with the DriverManager
        //
        static {
            try {
                java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver());
            } catch (SQLException E) {
                throw new RuntimeException("Can't register driver!");
            }
        }

这里面核心的就是java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver())这个方法是jdk中sql包下的DriverManager类的静态方法，它接收的参数类型是java.sql.Driver，就是因为所有的数据库驱动程序都实现了java.sql.Driver接口，所以可以把com.mysql.jdbc.Driver类传进去。这也是为什么不同的数据库驱动可以往同一个DriverManager中注册的原因。

public static synchronized void registerDriver(java.sql.Driver driver)
            throws SQLException {
    
            registerDriver(driver, null);
        }

继续点进去。

来到了registerDriver(java.sql.Driver driver,DriverAction da);其实就是把当前的JDBC驱动加入到registeredDrivers中。

public static synchronized void registerDriver(java.sql.Driver driver,
                DriverAction da)
            throws SQLException {
    
            /* Register the driver if it has not already been added to our list */
            if(driver != null) {
                registeredDrivers.addIfAbsent(new DriverInfo(driver, da));
            } else {
                // This is for compatibility with the original DriverManager
                throw new NullPointerException();
            }
    
            println("registerDriver: " + driver);
    
        }

看看registeredDrivers是DriverManager类中的静态变量，是一个用来存放已经注册的JDBC驱动的List。

// List of registered JDBC drivers
        private final static CopyOnWriteArrayList<DriverInfo> registeredDrivers = new CopyOnWriteArrayList<>();

这就是一个数据库驱动加载并注册到DriverManager中的全部过程。

但是我有一个问题一直没有想明白，DriverManager是什么时候被加载到JVM中的？是怎么被初始化的？来一个简版的Driver与DriverManager就很清晰了。

DriverManagerTest类，list一定要初始化，如果没有初始化，list的初始值就是null，空指针你懂的。

public class DriverManagerTest {
    
    	static {
    		System.out.println("DriverManagerTest类加载完毕。。。");
    	}
    	
    	// 一定要初始化
    	private static List<String> list = new ArrayList<>();
    
    	public static void addElement() {
    		list.add("str1");
    	}
    
    	public static String getElement() {
    		return list.get(0);
    	}
    
    }

DriverTest类

public class DriverTest {
    
    	static {
    		DriverManagerTest.addElement();
    		System.out.println("DriverTest的静态初始化块执行完毕。。。。");
    	}
    	
    	public static void main(String[] args) throws Exception{
    		Class.forName("com.xiaoshan.hr.entity.DriverTest");
    		System.out.println(DriverManagerTest.getElement());
    	}
    	
    }

运行结果：

DriverManagerTest类加载完毕。。。
    DriverTest的静态初始化块执行完毕。。。。
    str1

程序分析：

Class.forName("com.xiaoshan.hr.entity.DriverTest");加载了DriverTest这个类到JVM中，随后执行DriverTest的静态初始化块的方法，在DriverTest的静态初始化块调用了DriverManagerTest的addElement()。噔噔噔！此时，DriverManagerTest类的静态初始化块已经执行了，说明此时DriverManagerTest类已经被加载了，然后再调用DriverManagerTest的静态方法，往它的静态成员list中添加了一个元素。最终通过静态方法getElement()可以看到list中已经加入了一个元素str1。这个就是DriverManagerTest的加载过程。所以上面的DriverManager在什么时候被加载道理是一毛一样的。

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