虚拟机类加载--1.类加载的时机

1. 类的生命周期

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,这就是虚拟机的类加载机制。

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(Preparing),解析(Resolution),初始化(Initialization),使用(Using),卸载(Unloading)7个阶段。其中验证,准备,解析3个部分统称为连接(Linking)。流程图如下:

需要注意的是:

1)加载,验证,准备,初始化,卸载这5个阶段的顺序是确定的,按部就班地开始。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(也称为动态绑定或晚期绑定)

2)注意上面说的是开始,而不是完成或结束,这是因为这些阶段都是互相交叉地混合式进行的,通常会在一个阶段执行的过程中调用和激活另一个阶段。

 

2. 类初始化的时机

Java虚拟机规范中没有规定什么时候开始加载,但对于初始化阶段,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(加载,验证,准备当然应该在此之前开始)。

这5种情况是:

1)遇到new, getstatic, putstatic 或 invokestatic 这4条字节码指令时,如果类还没有初始化,则需要先触发其初始化。最常见的的场景对应:使用new关键字实例化对象,读取或设置一个类的静态字段(注意,被final修饰、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;

2)反射调用

3)初始化某个类,如果父类还没有初始化,则先初始化父类

4)虚拟机启动,程序入口,main方法所在的类

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,并且这个句柄对应的类没有进行过初始化时,则需要先触发其初始化。(注:暂时不懂……)

以上这5种方式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初始化,叫被动引用。

下面来看被动引用的实际例子。

1)通过子类引用父类的静态字段或方法,不会导致子类初始化

package com.khlin.initialization;

public class SuperClass {
    
    static {
        System.out.println("SuperClass init!");
    }
    
    public static String value = "hello";
}
1 package com.khlin.initialization;
2 
3 public class SubClass extends SuperClass {
4     
5     static {
6         System.out.println("SubClass init!");
7     }
8     
9 }
1 package com.khlin.initialization;
2 
3 public class App {
4     
5     public static void main(String[] args) {
6         System.out.println(SubClass.value);
7     }
8 }

输出结果:

2)通过数组定义来引用类,不会触发此类的初始化

1 public class App {
2     
3     public static void main(String[] args) {
4         SuperClass[] array = new SuperClass[10];
5     }
6 }

3)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类的初始化。

1 package com.khlin.initialization;
2 
3 public class ConstantClass {
4     static {
5         System.out.println("ConstantClass init!");
6     }
7     public static final String value = "whatever";
8 }
1 package com.khlin.initialization;
2 
3 public class App {
4     
5     public static void main(String[] args) {
6         System.out.println(ConstantClass.value);
7     }
8 }

并不会输出ConstantClass init的语句。在编译阶段通过常量传播优化,已经将常量的值存到了App类的常量池中,App.class没有ConstantClass类的符号引用入口,这两个类在编译之后没有任何联系了。

通过javap -verbose App 命令,查看App的二进制文件可以很明显看出来。

如果我们将final修饰符去掉,可以看出已经有了符号引用,两个类有联系。

 

posted @ 2017-04-11 00:13  kingsleylam  阅读(225)  评论(0编辑  收藏