Java 中对类的主动引用和被动引用

简述：

看了《深入Java虚拟机》一书中关于“类是否初始化？“ 这一问题的探讨后，觉得有必要亲手做下总结

在实际代码中， 有些类可能看上去时初始化了，但实际上并没有。

举个例子，

对于一个类Fruit， 声明一个fruit[] 数组，看上去是很多个Fruit对象被初始化了，其实一个都没有，下面就竟可能全面的讨论一下这个问题

 

检测方式

在类里加一个静态区域，如果类初始化，那么这段静态区域就会有输出

 
主动引用（会发生初始化）
1 遇到new、getstatic、putstatic、invokestatic这4条字节码指令时，如果类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。

生成这4条指令的几个最常见的Java代码场景是：
I. new 一个类的时候会发生初始化

    package test.class_life_cycle.initialize;
     
    class T{
        //when initialize the class T, then will come the output
        static{  
            System.out.println("Initialize class T");
        }
    }
     
    public class Test0 {
        public static void main(String[] args) {
            T t = new T();
        }
    }


输出：

 
II.调用类中的静态成员，除了final字段，看下面这个例子，final被调用但是没有初始化类

    package test.class_life_cycle.initialize;
     
    class A{
        static final int count = 1;
        
        //When call the class , this part is the first to execute
        static{  
            System.out.println("Initialize class A");
        }
    }
     
    class Test1{
        public static void main(String[] args) {
            int x = A.count;
        }
    }


但是没有任何输出，就是因为 那个final字段，Java编译器把这样的字段解析成对常量的本地拷贝（该常量存在于引用者类，这里就是Test1类 的常量池里或者字节码里）

 
III. 调用某个类中的静态方法，那个类一定先被初始化了

 

    package test.class_life_cycle.initialize;
     
    class X{
        static void Output(){
            System.out.println("Output !");
        }
        
        //When call the class , this part is the first to execute
        static{  
            System.out.println("Initialize class X");
        }
    }
     
    public class Test1_3 {
        public static void main(String[] args) {
            X.Output();
        }
    }

输出：


2  使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用的时候，如果类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。

通过调用java.lang.Class.forName(String className)

    package test.class_life_cycle.initialize;
     
    class B{
        static final int count = 1;
        
        //When call the class , this part is the first to execute
        static{  
            System.out.println("Initialize class B");
        }
    }
     
    public class Test2 {
        public static void main(String[] args) throws
        ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {
            Class classB = Class.forName("test.class_life_cycle.initialize.B");
        }
    }

 

输出：

3  当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没进行过初始化，则需要先触发其父类的初始化。

而且由下面的输出顺序可以看到先初始化父类，再是子类的

    package test.class_life_cycle.initialize;
     
    class Cfather{
        static{
            System.out.println("Initialize class Cfather");
        }
    }
     
    class Cson extends Cfather{
        static{
            System.out.println("Initialize class Cson");
        }
    }
     
    public class Test3 {
        public static void main(String[] args) {
            Cson son = new Cson();
        }
    }

 
输出：

4  当虚拟机启动时，用户需要指定一个要执行的主类，虚拟机会先初始化这个主类。

其实就是public static void main（String[] args）所在的那个类

 
被动引用（看上去会，其实不会发生初始化）：
1  通过子类引用父类的静态字段，不会导致子类初始化

下面这个例子中，虽然是以Dson.count 形式调用的，但是因为count是Dfather的静态成员变量，所以只初始化Dfather类，而不初始化Dson类

    package test.class_life_cycle.initialize;
     
    class Dfather{
        static int count = 1;
        static{
            System.out.println("Initialize class Dfather");
        }
    }
     
    class Dson extends Dfather{
        static{
            System.out.println("Initialize class Dson");
        }
    }
     
    public class Test4 {
        public static void main(String[] args) {
            int x = Dson.count;
        }
    }

 
2  通过数组定义类引用类，不会触发此类的初始化

    package test.class_life_cycle.initialize;
     
    class E{
        static{
            System.out.println("Initialize class E");
        }
    }
     
    public class Test5 {
        public static void main(String[] args) {
            E[] e = new E[10];
        }
    }

但是没有输出
 
3  常量在编译阶段会存入调用类的常量池中，本质上没有直接引用到定义常量的类，因此不会触发定义常量的类的初始化

    package test.class_life_cycle.initialize;
     
    class F{
        static final int count = 1;
        static{
            System.out.println("Initialize class F");
        }
    }
     
    public class Test6 {
        public static void main(String[] args) {
            int x = F.count;
        }
    }


如上例中，F类中定义的count是final对象，其在编译阶段就会存入调用类的常量池中
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