虚拟机类初始化机制

r囧r小猫 2022-06-13 12:14 121阅读 0赞

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、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载7个阶段。其中验证、准备、解析3个部分统称为连接。

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

加载的时间：

虚拟机规范严格规定了有且只有5种情况必须立即对类进行“初始化”（而加载、验证、准备自然需要在此之前开始）：

1）、遇到new、getstatic、putstatic和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条指令的最常见的java场景是：使用new关键字实例化对象的时候、读取或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静态字段除外）的时候，以及调用一个类的静态方法的时候。

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

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（包含main()方法的那个类），虚拟机会先初始化这个主类。

5）、当使用JDK1.7的动态语言支持时，如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果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，则需要先触发其初始化。

有且只有这5种场景中的行为成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初始化，成为被动引用。

例子

package VMLoad;
    
    /**
     * Created by zj-db0236 on 2017/7/6.
     */
    public class SuperClass {
        static {
            System.out.println("SuperClass init!");
        }
        public static int value=123;
    }
    class SubClass extends SuperClass{
        static {
            System.out.println("SubClass init!");
        }
    }
    /**
     * 非主动使用类字段
     */
    class NotInitialization{
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(SubClass.value);
        }
    }

输出结果：

只有SuperClass init!

123

而没有SubClass init!输出

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，因此通过其子类来引用父类中定义的静态字段，只会触发父类的初始化而不会触发子类的初始化。即如果将value放入到子类中去则子类会被初始化SubClass init!就会被输出来，子类的初始化会带动父类的初始化。

例子二：

/**
     * 非主动使用类字段
     */
    class NotInitialization{
        public static void main(String[] args) {
            //System.out.println(SubClass.value);
            SuperClass[] sca=new SuperClass[10];
        }

此时什么都不会输出来，通过数组定义引用类，不会触发此类的初始化

例子三：

/**
     * 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，
     * 因此不会触发定义常量的类的初始化
     */
    class ConstClass{
        static {
            System.out.println("ConstClass init!");
        }
        public static final String HELLOWORLD ="hello world";
    }
    /**
     * 非主动使用类字段
     */
    class NotInitialization{
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(ConstClass.HELLOWORLD);
    
        }