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奇瑞_JVM学习记录-类加载时机

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虚拟机把描述类的数据从Class文件加载到内存,并对数据进行校验、转换解析和初始化,最终形成可以被虚拟机直接使用的Java类型,这就是类的加载机制。

在Java语言里面,类型的加载、连接和初始化过程都是在程序运行期间完成的。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:

加载(Loading)、验证(Verification)、准备(Preparation)、解析(Resolution)、初始化(Initialization)、使用(Using)和卸载(Unloading)7个阶段。其中哦验证、准备、解析3个部分统称为连接(Linking),这7个阶段顺序如下图:

其中加载、验证、准备、初始化、和卸载这5个阶段的顺序是确定的,类的加载过程必须按照这种顺序按部就班地开始(这里仅仅指的是开始,而不是按部就班的进行完成,是因为这些阶段通常都是相互交叉的进行的,通常在一个阶段执行的过程中调用、激活另外一个阶段),而解析阶段则不一定,它在某些情况下可以在初始化阶段之后再开始,这是为了支持Java语言的运行时绑定。

那么在什么时候开始类加载过程的第一个阶段(也就是加载)呢?Java虚拟机规范中并没有进行强制约束,这点虚拟机根据自身实现来把握。但对于初始化阶段,虚拟机规范则是严格规定了有且只有5中情况必须立即对类进行初始化(加载,验证,准备肯定要在此之前进行了)。

  1. 创建类实例的时候,读取或者设置一个类的静态字段(被final修饰,已在编译期把结果放入常量池的除外),以及调用一个类的静态方法的时候。
  2. 对类进行反射调用的时候,如果没有进行过初始化则需要先出发其初始化过程。
  3. 当初始化一个类的时候,如果发现其父类还没有进行过初始化,则需要先出发其父类的初始化过程。
  4. 当虚拟机启动时,定义了入口(含有main()方法的那个类)的主类,虚拟机会先初始化这个主类。
  5. 当使用JDK1.7及以上的版本中的动态语言支持时,若一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果是:REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic的方法句柄,并且这个方法句柄所对应的类没有进行过初始化,则需要先出发它的初始化过程。

虚拟机规范中指出有且只有这5种场景会出发初始化,并且这5种场景的行为称为对一个类的“主动引用”,除此之外所有引用类的方式都不会触发初始化,不触发初始化的也被称为被动引用

用代码例子来说明被动引用。

/**
 * 通过子类引用父类的的静态字段,不会导致子类初始化
 */
public class SuperClass {


    static {
        System.out.println("SuperClass init!");
    }

    public static int value = 888;

    public static final String JVM_TEST = "JVM TEST";
家事_2018年最新新闻网}

/**
 * 子类
 */
武林风_2018年最新新闻网public class S魔域_2018年最新新闻网ubClass extends SuperClass {

    static {
        System.out.println("SubClass init!");
    }

}

/**
 * 测试
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args){
        System.out.println(SubClass.value);
    }
}

打印结果为:

SuperClass init!
888

对于静态字段,只有定义这个字段的类才会被初始化,因此通过子类调用其父类中定义的静态字段,只会出发父类的初始化。

/**
 * 通过数组定义引用类,不会出发类的初始化
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args){
        SuperClass[] supers = new SuperClass[12];
    }
}

运行结果并没有打印出“SuperClass init!”,这说明并没有对SuperCla十年一品温如言_2018年最新新闻网ss进行初始化,定义数组不会触发类的初始化

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 * 常量在编译阶段会存入调用类的常量池中,本质上并没有直接引用到定义常量的类中,因此不会出发定义常量的类的初始化。
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args){
        System.out.println(Smac_2018年最新新闻网uperClass.JVM_TEST);
    }
}

运行结果也没有打印出“SuperClass init!”,因为虽然引用了SuperClass的常量,但其实在编译极端通过常量传播优化,已经将此常量存储到了Test类的常量池中,因Test类对此常量的引用,都会转化为Test类对自身常量池的引用了。这说明SuperClass和Test这两个类,在编译阶段完成后就没有任何关系了。

接口的加载过程和类的加载过程步骤上是一致的,但是稍有不同的是上面的例子都是用静态语句块“static{}”来输出初始化信息的,在接口中不能使用“static{}”静态语句块。还有一个不同是:当一个类在初始化的时候,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的时候,不要求其父接口都初始化过,只有真正使用到父接口的时候(例如:引用父接口中定义的常量)才会初始化。

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发布时间:2019-10-23 14:24:00

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