JDBC - Class.forName() 동작 방식

JDBC를 사용하려면 우선 내가 사용하려는 DB의 드라이버를 로드해야한다. 이때 사용하는 게 Class.forName()이다. 이 메소드는 따로 객체를 생성하지도 않았는데 어떻게 드라이버가 로드된 걸까? 이는 리플렉션과 클래스의 static 블록과 관련있다. 각각에 대해 알아보면서 Class.forName()의 동작과정을 정리해보았다.

아래는 JDBC를 통해 DB에 접근하여 쿼리를 실행하는 코드 중 일부이다.

Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver"); // 1. JDBC 드라이버 로딩

Connection connection = DriverManager.getConnection(address, userName, password); // 2. 커넥션 생성

PreparedStatement ps = con.prepareStatement(query); // 3. 쿼리문 실행
...

여기서 Class.forName()은 리플렉션의 메소드 중 하나이다. 여기서 리플렉션이란?

리플렉션이란

🌟 컴파일 시간(Compile Time)에 특정 클래스의 정보을 알지 못하더라도, 실행 시간(Run Time)에 동적으로 특정 클래스의 정보를 알아낼 수 있는 프로그래밍 기법이다.

즉, 런타임 시점에 동적으로 클래스 정보에 접근하기 위해 리플렉션을 사용한다.

사용하는 이유? : Java 정적 언어의 한계

Java는 컴파일 시점에 타입을 결정하는 정적인 언어라, 런타임 시점에 타입을 결정할 수 없다. 따라서, 컴파일 단계에서 모든 타입이 결정되어 있어야 한다. 즉, 코드에 타입에 대한 모든 내용이 작성되어 있어야 한다. (런타임때 동적으로 결정될 수 없으므로) 이는 구체화에 의존한다는 의미이고, 이로 인해 변경에 취약해진다. 이러한 정적 언어의 한계를 극복하기 위해, 런타임 시점에 동적으로 클래스 정보에 접근하기 위해 리플렉션을 사용한다.

사용 예시

메소드들을 통해서 런타임에 해당 클래스 혹은 메소드의 행위를 접근(확인/수정/실행)할 수 있다. Class.forName() 는 리플렉션 메소드 중 하나이다.

// Class 찾기 (클래스 이름으로부터 클래스 찾기)
Class clazz = Class.forName("test.Child");
System.out.println(clazz.getName()); // 출력 >> test.Child

이제 Class.forName()이 리플렉션이고, 이를 통해 런타임에 JDBC 드라이버에 접근함을 알 수 있다.

근데 Class.forName(“com.mysql.cj.jdbc.Driver”); 여기서는 접근만 했지, 드라이버 객체를 반환하거나 다른 처리를 하지 않았다. 어떻게 연결이 성립된걸까?

Class.forName() 동작 과정

JDBC 연결코드만 다시 보자. 첫 줄에서 리플렉션에 의해 런타임 시점에 해당 경로의 클래스(com.mysql.cj.jdbc.Driver)를 동적으로 로드한다.

Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver"); // 1. JDBC 드라이버 로딩

Connection connection = DriverManager.getConnection("..."); // 2. 커넥션 생성

여기서 로딩한 Driver 클래스 코드이다. 런타임 시점에 해당 클래스(Driver)를 JVM의 클래스로더가 로딩하게 된다.

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

이때, Driver 클래스 내부에 static 블록이 있다. static 블록은 클래스가 로딩될때, 바로 메모리의 static 영역에 올라가게 된다. **다시 말해, 인스턴스를 생성해주지 않고 클래스만 로딩해도 해당 부분은 실행되어 메모리에 올라간다.

이 때문에 Class.forName(“com.mysql.cj.jdbc.Driver”); 이 코드만으로도, 즉 따로 객체를 반환하거나 다른 메소드를 호출하지 않아도 드라이버가 등록된다.

따라서 알아서 자동 등록된 드라이버로 이후 작업을 실행할 수 있다. (커넥션 생성, 쿼리 실행 등)

Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver"); // 1. JDBC 드라이버 로딩

Connection connection = DriverManager.getConnection(address, userName, password); // 2. 커넥션 생성

PreparedStatement ps = con.prepareStatement(query); // 3. 쿼리문 실행
...

정리하면

Class.forName() 은 런타임 시점에 동적으로 클래스 정보에 접근하는 리플렉션 메소드이다.
이때, Driver클래스의 static 블록에 드라이버를 등록하는 코드가 있다. static 블록은 클래스 로드할 때 메모리에 올라가서 실행된다(인스턴스를 만들지 않더라도).
따라서, Class.forName(“com.mysql.cj.jdbc.Driver”); 이 코드는 해당 드라이버 접근하면 자동으로 드라이버가 등록된다.
그래서 개발자가 따로 객체 생성 등을 하지 않더라도 드라이버가 등록되고, 이후 작업을 진행할 수 있다.

Reference

https://github.com/sooyoungh/Today-I-learned/blob/main/java/db.md
https://github.com/Cs-Java-Interview/Tech-Interview/blob/main/java/reflection.md
https://stackoverflow.com/questions/8053095/what-is-the-actual-use-of-class-fornameoracle-jdbc-driver-oracledriver-while
https://www.baeldung.com/java-jdbc-loading-drivers
https://kyun2.tistory.com/23

sooyoungh