类的加载、执行顺序

什么时候类加载:第一次需要使用类信息时加载。 
类加载的原则:延迟加载,能不加载就不加载。

JVM虚拟机规范严格规定了有且只有四种情况必须立即对类进行初始化(类的初始化有且仅有一次):
    1. 遇到new、getstatic、putstatic、invokestatic这四条字节码指令时,如果类还没有进行过初始化,则需要先触发其初始化。生成这四条指令最常见的Java代码场景是:使用new关键字实例化对象时、读取或设置一个类的静态字段(static)时(被static修饰又被final修饰的,已在编译期把结果放入常量池的静态字段除外)、以及调用一个类的静态方法时。
    2.使用Java.lang.refect包的方法对类进行反射调用时,如果类还没有进行过初始化,则需要先触发其初始化。
    3.当初始化一个类的时候,如果发现其父类还没有进行初始化,则需要先触发其父类的初始化。
    4.当虚拟机启动时,用户需要指定一个要执行的主类,虚拟机会先执行该主类。

    这里说明下,类的初始化和类的实例化是两个概念,前者将执行<clinit>()方法,而后者将执行<init>()方法。


       虚拟机规定只有这四种情况才会触发类的初始化(或称类加载,Class Loading),称为对一个类进行主动引用,除此之外所有引用类的方式都不会触发其初始化,称为被动引用。下面举一些例子类加载的几种情况(以下所言的初始化即可理解为类加载)。

class Base {
	public static int base_a = 10;
	public static final int base_c = 110;
	{
		System.out.println("Base代码块1执行,此时非静态成员base_b =" + this.base_b);
	}

	public Base() {
		System.out.println("Base构造函数执行,此时非静态成员 base_b = " + this.base_b);
		get();
	}

	public int base_b = 20;

	{
		System.out.println("Base代码块2执行,此时非静态成员base_b =" + this.base_b);
	}
	static {
		System.out.println("Base静态代码块执行, 此时静态成员base_a = " + base_a);
	}

	public static void f() {
		System.out.println("Base静态方法");
	}

	public void get() {

	}
}

class Super extends Base {
	// 静态变量、静态块执行顺序,按书写先后顺序
	{
		System.out.println("Super代码块执行");
	}
	static {
		System.out.println("Super静态代码块执行");
	}
	public static int super_a = getSuperStaticNumber();

	public int super_b1 = getSuperInstanceNumber();
	public int super_b2 = 100;

	public Super() {
		System.out.println("Super构造函数执行,此时非静态成员super_b1 = " + this.super_b1);
	}

	public static int getSuperStaticNumber() {
		System.out.println("Super静态方法被执行,此时静态成员super_a =" + super_a);
		return 100;
	}

	public int getSuperInstanceNumber() {
		System.out.println("Super非静态方法被执行,此时非静态成员super_b1 = " + this.super_b1);
		return 200;
	}

	public void get() {
		System.out.println("重载get()方法,此时非静态成员super_b2 = " + this.super_b2);
	}
}
1.调用静态字段时,会加载静态字段真正所在的类及其父类,通过子类引用父类中的静态字段,这时对子类的引用为被动引用,因此不会加载子类,只会加载父类。
System.out.println(Super.base_a);
运行结果:
Base静态代码块执行, 此时静态成员base_a = 10
10

2、常量在编译阶段会存入调用它的类的常量池中,本质上没有直接引用到定义该常量的类,对常量的引用实际上转化为了调用它的类对自身常量池的引用。因此不会触发定义常量的类的初始化。
System.out.println(Super.base_c);
运行结果:
110

3、通过数组定义来引用类,不会触发类的初始化
Super[] supers = new Super[3];
运行结果:

       但这段代码里触发了另一个名为“LLSuper”的类的初始化,它是一个由虚拟机自动生成的、直接继承于java.lang.Object的子类,创建动作由字节码指令newarray触发,很明显,这是一个对数组引用类型的初初始化,而该数组中的元素仅仅包含一个对Super类的引用,并没有对其进行初始化。如果对supers数组中各个Super类元素的实例化代码,便会触发Super类的初始化。


       接口也有初始化过程,上面的代码中我们都是用静态语句块来输出初始化信息的,而在接口中不能使用“static{}”语句块,但编译器仍然会为接口生成<clinit>类构造器,用于初始化接口中定义的成员变量(实际上是static final修饰的全局常量)。接口与类在初始化时最主要的区别是:当一个类在初始化时,要求其父类全部已经初始化过了,但是一个接口在初始化时,并不要求其父接口全部都完成了初始化,只有在真正使用到父接口的时候(如引用接口中定义的常量),才会初始化该父接口。这点也与类初始化的情况很不同,回过头来看第2个例子就知道,调用类中的static final常量时并不会 触发该类的初始化,但是调用接口中的static final常量时便会触发该接口的初始化。


类加载的顺序: 

    1.加载静态成员/静态代码块:
       先递归地加载父类的静态成员/代码块(Object的最先);再依次加载到本类的静态成员。 
       同一个类里的静态成员/静态代码块,按写代码的顺序加载。
       如果其间调用静态方法,则调用时会先运行静态方法,再继续加载。
    2.new了才会加载,每new一次加载一次
       加载父类非静态成员/非静态代码块(同一个类里的非静态成员/代码块,按写代码的顺序加载)。父类的构造函数。
然后是子类的(如果父类在构造过程中调用了子类的成员变量,此时子类的成员变量没被加载,所得到的值是默认值,0或null)。
(注意:如果没继承,不会去加载其它类的静态成员/静态代码块)
public class Test {
	public static void main(String args[]) {
		new Super().get();
	}
}
结果:
Base静态代码块执行, 此时静态成员base_a = 10
Super静态代码块执行
Super静态方法被执行,此时静态成员super_a =0
Base代码块1执行,此时非静态成员base_b =0
Base代码块2执行,此时非静态成员base_b =20
Base构造函数执行,此时非静态成员 base_b = 20
重载get()方法,此时非静态成员super_b2 = 0
Super代码块执行
Super非静态方法被执行,此时非静态成员super_b1 = 0
Super构造函数执行,此时非静态成员super_b1 = 200
重载get()方法,此时非静态成员super_b2 = 100

	Class baseClass = Base.class;//不会加载Base
	System.out.println(Base.base_c);//使用了编译期常量static final,不用对类进行加载就可以读取
	System.out.println(Base.base_a);//使用了类信息static,非final,对其读取时要先对类进行加载。
此时运行结果是:
110
Base静态代码块执行, 此时静态成员base_a = 10
10
       Base.base_c 是static final,是“编译期常量”,不用对类进行加载就可以读取。而Base.base_a 只是static,对其读取时要先对类进行加载。Class baseClass = Base.class只是创建该类的引用,不会加载该类。Class.forName("Base")会加载。

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