多线程环境下JDBC驱动加载导致线程阻塞问题的分析、解决和深入学习
问题分析
最近在开发中遇到一个很奇怪的问题。
大概的场景就是我在服务端启动了多线程服务，服务的第一步是要去数据库验证请求身份。在测试的时候，模拟多个客户端同时发送验证请求，总会在某一个请求发出后，收不到任何响应，并且导致整个服务发生中断。这个时候，服务并没有被Down掉，也就是说，发生阻塞了。
由于调试环境比较麻烦，一时间有点惊慌，汗。。。在小伙伴的提醒下，找到数据库连接方法，然后逐步打日志观察。测试进行的很顺利，很快就发现了每次在Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver")加载驱动后就没了动静。
懵逼……没见过啊，这句都能发生阻塞，实在是想不通。不过想到之前在学习多线程的时候，记得System.out.println()的底层代码是同步的，在写学习demo的时候，很容易因为使用这句代码而导致线程调度的情况出乎意料。那会不会驱动实现在这一块也出现了类似的情况？
仔细审查了自己的代码后，上网搜索了一番。
在这个Issue回复中https://bugs.openjdk.java.net/browse/JDK-6313816，可以得知这是JDK6的一个BUG，另外一个链接指向JDK7的一些版本也是有BUG的，并且我们可以知道，这个问题产生的原因，不可能只是一个，这一块的设计包括加载器的设计还是存在很大问题的。
对于JDK6中的BUG产生原因，有兴趣的可以看这篇文章，JDK的sql设计不合理导致的驱动类初始化死锁问题，大神分析的很详细。
至于JDK7中产生的原因就很难讲了，目前未看到合理的解释，并且JDK的开源并非百分之百的，有可能来自JVM。
这里有一个问题重现的DEMO，来自上面的文章：
import java.util.Iterator;
import sun.misc.Service;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Thread1 thread1 = new Thread1();
Thread2 thread2 = new Thread2();
thread1.start();
thread2.start();
}
}
class Thread1 extends Thread {
public void run() {
try {
Class clazz = Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver", true, Thread.currentThread()
.getContextClassLoader());
System.out.println(clazz);
} catch (ClassNotFoundException e) {
}
}
}
class Thread2 extends Thread {
public void run() {
Iterator ps = Service.providers(java.sql.Driver.class);
try {
while (ps.hasNext()) {
System.out.println(ps.next());
}
} catch (Throwable t) {
}
}
}
解决方案
第一种比较不太实际的解决方法，就是更换JDK的版本。说不实际，是因为，在实际的生产环境中，更换环境带来的测试代价和未知风险显然是更大。
第二种方法是建立合理的线程池，核心的目的就是不让驱动加载方法产生资源竞争。当然这个对我的项目来说，不是很合理。
第三种方法，是我在经过考虑后采用的，就是给驱动加载所在的链接方法上加synchronized修饰，简单实用。
But，这就完美了么？不！
方法加synchronized修饰简单粗暴，优点是有的，比如：
synchronized方法控制对类成员变量的访问：每个类实例对应一把锁，每个 synchronized 方法都必须获得调用该方法的类实例的锁方能执行，否则所属线程阻塞，方法一旦执行，就独占该锁，直到从该方法返回时才将锁释放，此后被阻塞的线程方能获得该锁，重新进入可执行状态。这种机制确保了同一时刻对于每一个类实例，其所有声明为 synchronized 的成员函数中至多只有一个处于可执行状态（因为至多只有一个能够获得该类实例对应的锁），从而有效避免了类成员变量的访问冲突（只要所有可能访问类成员变 量的方法均被声明为 synchronized）。
但是，它的缺点也是很明显的，若将一个大的方法声明为synchronized 将会大大影响效率，典型地，若将线程类的方法 run() 声明为 synchronized ，由于在线程的整个生命期内它一直在运行，因此将导致它对本类任何 synchronized 方法的调用都永远不会成功。当然我们可以通过将访问类成员变量的代码放到专门的方法中，将其声明为 synchronized ，并在主方法中调用来解决这一问题，但是 Java 为我们提供了更好的解决办法，那就是 synchronized 块。
万物总不是完美的，但是两权相害取其轻总不会错。
Class.forName()方法
Class.forName：返回与给定的字符串名称相关联类或接口的Class对象。
Class.forName 是一个静态方法，同样可以用来加载类。该方法有两种形式：Class.forName(String name, boolean initialize, ClassLoader loader)和 Class.forName(String className)。第一种形式的参数 name表示的是类的全名；initialize表示是否初始化类；loader表示加载时使用的类加载器。第二种形式则相当于设置了参数 initialize的值为 true，loader的值为当前类的类加载器。
从官方给出的API文档中可以看出:
Class.forName(className)实际上是调用Class.forName(className,true, this.getClass().getClassLoader())。第二个参数，是指Class被loading后是不是必须被初始化。可以看出，使用Class.forName（className）加载类时则已初始化。
所以Class.forName(className)可以简单的理解为：获得字符串参数中指定的类，并初始化该类。
一. 首先你要明白在java里面任何class都要装载在虚拟机上才能运行。
- forName这句话就是装载类用的(new是根据加载到内存中的类创建一个实例，要分清楚)。
- 至于什么时候用，可以考虑一下这个问题，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？
A a = (A)Class.forName("pacage.A").newInstance();这和A a =new A();是一样的效果。 - jvm在装载类时会执行类的静态代码段，要记住静态代码是和class绑定的，class装载成功就表示执行了你的静态代码了，而且以后不会再执行这段静态代码了。
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。- 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
String str = 用户输入的字符串
Class t = Class.forName(str);
t.newInstance();
二. 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？
1) 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。 2) 那么为什么会有两种创建对象方式？
这主要考虑到软件的可伸缩、可扩展和可重用等软件设计思想。
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。
3) 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。
三. 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应用情景
最明显的是加载数据库驱动
Class.forName("com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver");
Connection con=DriverManager.getConnection("jdbc:sqlserver://localhost:1433;DatabaseName==JSP","jph","jph");
为什么在我们加载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？
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JDBCDriver的Driver类的代码都必须类似如下：
public classMyJDBCDriver 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。
类似与Spring实例化服务
我在项目中就这么搞过，自己实例化写好的服务类全路径名列表，然后根据实例调用方法。
Method method = Class.forName("com.liuqianfei.XXService")
.getMethod("getService", String.class);
// 获取对象代理
IBinder binder = (IBinder) method.invoke(null, new Object[] { XX_SERVICE});
参考资料
JDK1.8_API.../docs/api/java/lang/Class.html