jdbc驱动的类加载过程

分析一下jdbc工作过程中涉及到的类加载流程，重点是想看看在双亲委派模型不适用的时候，如何解决。

第一步，加载数据库的驱动

Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver")
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver")

Class.forName 方法会根据类的全路径名称去加载对应的class文件，生成类型，并初始化类型。也就是说static语句块会执行。

下面来看看 com.mysql.jdbc.Driver 类

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

/**
* Construct a new driver and register it with DriverManager
*
* @throws SQLException
*             if a database error occurs.
*/
public Driver() throws SQLException {
// Required for Class.forName().newInstance()
}
}

里面的主要逻辑都在父类 NonRegisteringDriver 里实现，而static语句块就做了一件事：生成驱动实例，并向DriverManager注册。

所谓注册，就是将driver的信息保存起来，以便后来取用。

第二步，取得数据库连接connection

Connection conn= DriverManager.getConnection(url, user, password);

这里为什么通过DriverManager来取，而不是直接通过生成driver来取？？？后面马上揭晓！！！

public static Connection getConnection(String url,
String user, String password) throws SQLException {
java.util.Properties info = new java.util.Properties();

if (user != null) {
info.put("user", user);
}
if (password != null) {
info.put("password", password);
}

return (getConnection(url, info, Reflection.getCallerClass()));
}

Reflection.getCallerClass() 是取得调用类，这个方法是native的。

private static Connection getConnection(
String url, java.util.Properties info, Class<?> caller) throws SQLException {
/*
* When callerCl is null, we should check the application's
* (which is invoking this class indirectly)
* classloader, so that the JDBC driver class outside rt.jar
* can be loaded from here.
*/
ClassLoader callerCL = caller != null ? caller.getClassLoader() : null;
synchronized(DriverManager.class) {
// synchronize loading of the correct classloader.
if (callerCL == null) {
callerCL = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
}
}

if(url == null) {
throw new SQLException("The url cannot be null", "08001");
}

println("DriverManager.getConnection(\"" + url + "\")");

// Walk through the loaded registeredDrivers attempting to make a connection.
// Remember the first exception that gets raised so we can reraise it.
SQLException reason = null;

for(DriverInfo aDriver : registeredDrivers) {
// If the caller does not have permission to load the driver then
// skip it.
if(isDriverAllowed(aDriver.driver, callerCL)) {
try {
println("    trying " + aDriver.driver.getClass().getName());
Connection con = aDriver.driver.connect(url, info);
if (con != null) {
// Success!
println("getConnection returning " + aDriver.driver.getClass().getName());
return (con);
}
} catch (SQLException ex) {
if (reason == null) {
reason = ex;
}
}

} else {
println("    skipping: " + aDriver.getClass().getName());
}

}

// if we got here nobody could connect.
if (reason != null)    {
println("getConnection failed: " + reason);
throw reason;
}

println("getConnection: no suitable driver found for "+ url);
throw new SQLException("No suitable driver found for "+ url, "08001");
}

这个方法一开始就要得到调用类caller的类加载器callerCL，为的是后面再去加载数据库的driver，做一下验证，

具体在 isDriverAllowed(aDriver.driver, callerCL) 里面的代码里。

那问题来了，为什么就不能用加载DriverManager的类加载器呢？？？

因为DriverManager在rt.jar里面，它的类加载器上启动类加载器。而数据库的driver（com.mysql.jdbc.Driver）是放在classpath里面的，启动类加载器是不能加载的。

所以，如果严格按照双亲委派模型，是没办法解决的。而这里的解决办法是：通过调用类的类加载器去加载。而如果调用类的加载器是null，就设置为线程的上下文类加载器：

Thread.currentThread().getContextClassLoader()

好的，下面通过Thread类的源码，分析线程的上下文类加载器。

/* The context ClassLoader for this thread */
private ClassLoader contextClassLoader;

// 这段if---else代码出自init方法
if (security == null || isCCLOverridden(parent.getClass()))
this.contextClassLoader = parent.getContextClassLoader();
else
this.contextClassLoader = parent.contextClassLoader;

public ClassLoader getContextClassLoader() {
if (contextClassLoader == null)
return null;
SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
if (sm != null) {
ClassLoader.checkClassLoaderPermission(contextClassLoader,
Reflection.getCallerClass());
}
return contextClassLoader;
}

public void setContextClassLoader(ClassLoader cl) {
SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
if (sm != null) {
sm.checkPermission(new RuntimePermission("setContextClassLoader"));
}
contextClassLoader = cl;
}

init方法里面代码的逻辑是：把父线程的上下文类加载器给继承过来。这里的父子关系是指谁启动谁的关系，比如在线程A里面启动了线程B，那B线程的父线程就是A。

既然都是一路继承，那第一个启动的线程（包含main方法的那个线程）里面的contextClassLoader是谁设置的呢？？？

这就要看 sun.misc.Launcher 这个类的源码。Launcher是JRE中用于启动程序入口main()的类。

loader = AppClassLoader.getAppClassLoader(extcl);

Thread.currentThread().setContextClassLoader(loader);

这里截取的两行代码出自 Launcher 的构造方法。第一行用一个扩展类加载器extcl构造了一个系统类加载器loader，第二行把loader设置为当前线程（包含main方法）的类加载器。所以，我们启动一个线程的时候，如果之前都没有调用 setContextClassLoader 方法明确指定的话，默认的就是系统类加载器。

到这里，整个加载流程基本上一目了然了。

现在，再回到之前 DriverManager的getConnection 方法，好像还有一个疑问没有解决。

for(DriverInfo aDriver : registeredDrivers) {
// If the caller does not have permission to load the driver then
// skip it.
if(isDriverAllowed(aDriver.driver, callerCL)) {
try {
println("    trying " + aDriver.driver.getClass().getName());
Connection con = aDriver.driver.connect(url, info);
if (con != null) {
// Success!
println("getConnection returning " + aDriver.driver.getClass().getName());
return (con);
}
} catch (SQLException ex) {
if (reason == null) {
reason = ex;
}
}

} else {
println("    skipping: " + aDriver.getClass().getName());
}

}

最后返回一个connection，但是在一个循环里面。也就是说，当我们注册了多个数据库驱动，mysql，oracle等；DriverManager都帮我们管理了，它会取出一个符合条件的driver，就不用我们在程序里自己去控制了。