Java虚拟机学习笔记（五）类型的生命周期

一、类型生命周期的开始

1. 如图所示
   
2. 初始化时机
   • 所有Java虚拟机实现必须在每个类或接口首次主动使用时初始化；
   • 以下几种情形符合主动使用的要求：
     • 当创建某个类的新实例时（或者通过在字节码中执行new指令，或者通过不明确的创建、反射、克隆和反序列化）；
     • 当调用某个类的静态方法时（即在字节码中执行invokestatic指令）；
     • 当使用某个类或接口的静态字段，或者对该字段赋值时（用final修饰的静态字段除外，它被初始化为一个编译时常量表达式）；
     • 当调用Java API中的某些反射方法；
     • 当初始化某个类的子类时（子类初始化时，要求父类已经被初始化）；
     • 当虚拟机启动时某个被标明为启动类的类（即含有main方法的那个类）；
   • 无论如何，如果一个类在首次主动使用前还没有被装载和连接的话，那它必须在此时被装载和连接，这样才能初始化；
3. 默认值和初始值
   • 在准备阶段，虚拟机把给类变量分配的内存设置为默认值；
   • 在初始化阶段，为类变量赋予正确的初始值；
   • 在Java代码中，一个正确的初始值是通过类变量初始化语句或静态初始化语句给出的；如：
     static int size = 3 * (int) (Math.random() * 5.0);
     或
     static int size;
     static {
         size = 3 * (int) (Math.random() * 5.0);
     }
     
4. <clinit>()方法
   • 所有的类变量初始化语句和类型的静态初始化器都被Java编译器收集在一起，放在一个特殊的方法中，该方法为"<clinit>()"方法；该方法只能由Java虚拟机调用；
   • 初始化一个类包含两步：
     • 如果类存在直接超类的话，且直接超类没有初始化，就先初始化直接超类；第一个被初始化的类永远是Object；
     • 如果类存在一个类初始化方法，就执行此方法；
   • 初始化接口不需要初始化它的父接口，只需一步：如果接口存在一个接口初始化方法，则执行此方法；
   • 以下的类没有<clinit>()方法
     • 如果类没有声明任何类变量，也没有静态初始化语句；
     • 如果类声明了类变量，但是没有明确使用类变量初始化语句或静态初始化语句来初始化它们；
     • 如果类仅包含静态final变量的初始化语句，而且这些类变量初始化语句采用编译时常量表达式；

二、对象的生命周期

1. 主动使用和被动使用
   • 前面提到过，JVM在首次主动使用类型时初始化它们；
   • 使用一个非常量的静态字段只有当类或者接口的确声明了这个字段才是主动使用；如类中声明的字段可能会被子类引用、接口中声明的字段可能会被子接口或是实现了该接口的类引用；对于子类、子接口和实现了接口的类来说，都是被动使用，它们不会触发初始化；
2. <init>()方法
   • Java编译器为它编译的每一个类都至少生成一个实例初始化方法，该方法称为"<init>"方法；
   • 针 对源代码中的每一个类的构造方法，Java编译器都产生一个<init>()方法，如果类没有明确地声明任何构造方法，编译器默认产生一个无 参数的构造方法，它仅仅调用超类的无参构造方法，同时也创建一个<init>()方法，对应默认构造方法；
   • 一个<init>()方法中可能包含三种代码：调用另一个<init>()方法、实现对任何实例变量的初始化、构造方法体的代码
     • 如果构造方法通过明确地调用同一个类中的另一个构造方法(this())，它对应的<init>()方法由由两部分组成
       1. 一个同类的<init>方法的调用
       2. 实现了对应构造方法的方法体的字节码
     • 如果构造方法不是通过一个this()调用开始，而且这个对象不是Object，<init>()方法则由三部分组成
       1. 一个超类的<init>()方法的调用；
       2. 任意实例变量初始化方法的字节码；
       3. 实现了对应构造方法的方法体的字节码
3. 对象的终结
   • 如果类声明了一个名为void finalize()方法，垃圾收集器会在释放这个实例的内存前执行这个方法一次；
   • 垃圾收集器最多只会调用一个对象的终结方法一次；如果终结方法代码执行后，对象重新被引用了(即复活)，随后再次变得不被引用，垃圾收集器不会第二次调用终结方法；

三、类型的卸载

1. 和对象一样，当类型不再需要时，可以通过卸载来释放内存空间；
2. 类型的卸载也是通过垃圾回收器完成的；