java类加载机制--初始化时机

类从被加载到虚拟机内存中开始,到卸载出内存为止,它的整个生命周期包括:
1.加载 2.验证 3.准备 4.解析 5.初始化 6.使用 7.卸载
在类加载完成后,初始化是非常重要的一个步骤,类"初始化"阶段,它是一个类或接口被首次使用的前阶段中的最后一项工作,本阶段负责为类变量赋予正确的初始值。

初始化:遇到new,getstatic,putstatic或invokestatic这四个字节指令时,如果类没有进行过初始化,则需要先对其进行初始化。
这四条指令生成的常见场景是:一:1.实用new关键字实例化对象的时候2.读取或设置一个类的类的静态字段(被final修饰,已在编译期把结果放入常量池的静态字段除外),以及3.调用一个类的静态方法时候
二:使用java.lang.reflect的方法对类进行反射调用的时候,如果类没有进行初始化,则需要先触发初始化。
三:当初始化一个类时,如果发现父类还没有进行初始化,则需要先出发其父类初始化。
四:当虚拟机启动时,用户需要指定一个执行类的主类(包括main方法的那个类),虚拟机会先初始化这个类。
五:当JDK1.7的动态语言支持时,如果一个java.lang.invoke.MethodHandler实例最后的解析结果REF_getStatic,REF_putStatic,REF_invokeStatic的句柄方法,并且这个方法句柄对应的类没有进行过初始化,则需要先进行初始化出发。
这五种情况,虚拟机做了强制限定语:有且只有,这五种场景中的行为称为对一个类进行主动引用。除此之外,所有类的引用都不会触发初始化,称为被动引用。
被动引用如下:
第一种情况:

java类加载机制--初始化时机_第1张图片
父类:初始化块,静态变量

注意:只要初始化对象,就会执行初始化块中的代码,与构造函数不同,构造函数只有在new Object()的时候才会调用。

java类加载机制--初始化时机_第2张图片
子类:继承了上面SuperClass父类

SubClass继承SuperClass。使用SubClass中父类SuperClass的静态变量。

java类加载机制--初始化时机_第3张图片
调用SubClass中父类的静态变量value

调用结果:

调用结果:并不会初始化SubClass对象,只初始化SuperClass

因为对于静态字段,只有直接定义这个字段的类才会被初始化,因此通过子类来引用父类种定义的静态字段,只会触发父类的初始化而不会出发子类的初始化。
第二种情况:
java类加载机制--初始化时机_第4张图片
创建SuperClass的数组

在执行以上代码后,并没有输出“SuperClass init”,说明并没有出发类com.netease.rpc.impl.data.SuperClass的初始化,但这段代码里触发了另一个由虚拟机自动生成的,自动继承于java.lang.Object的子类,创建动作由字节码指令newArray触发。
第三种情况:
java类加载机制--初始化时机_第5张图片
ConstClass中创建静态常量 HELLOWORLD变量

调用ConstClass的静态常量HELLOWORLD:
java类加载机制--初始化时机_第6张图片
ConstClass的静态常量HELLOWORLD

调用后发现只输出Hello World:
调用后仅输出Hello World

这就说明使用ConstClass的静态常量时,并没有初始化ConstClass, 因为虽然在Java源码中引用了ConstClass类中的常量HELLOWORLD,但其实在编译阶段通过常量传播优化,已经将此常量池的Hello world存储到了Notinitialization类对自身常量池的引用了。也就是说,实际上NotInitialization的Class文件之中并没有ConstClass类符号引用入口,这两个类在编译成Class后不存在任何联系。

另外,接口的加载过程与类加载过程稍微有一些不同,针对接口需要做一些特殊说明:接口也有初始化过程,这点与类是一致的。与类不同的是:当一个类在初始化时,要求其父类全部都已经初始化过了,但是一个接口在初始化时,并不要求其父接口全部都完成初始化,只有真正使用的时候才会初始化。

备注:本文内容参考:深入理解java虚拟机(第二版)

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