jvm(2)类的初始化(一)

【深入Java虚拟机】之三:类初始化

 类初始化是类加载过程的最后一个阶段,到初始化阶段,才真正开始执行类中的Java程序代码。

1,下面说的初始化主要是类变量的初始化,实例变量的初始化触发条件不同(一般是new() ,instance()),相对简单很多。
2,类变量的初始化话,是由编译期自动生成的静态构造器完成的。如果有静态语句块会被合并到静态构造器中。

补充:Java中类变量和实例变量的初始化

1,只有四种情况必须对类进行初始化:

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:
一,使用new关键字实例化对象时、
二,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(在解析过程就已经初始化))、
三,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,当初始化一个的时候,如果发现其父类还没有进行初始化,则需要先触发父类的初始化。 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。

2,主动引用和被动引用

虚拟机规定只有上面四种情况才会触发类的初始化,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

1,被动引用的例子:(子类调用父类的静态变量)

class Father{  
    public static int m = 33;  
    static{  
        System.out.println("父类被初始化");  
    }  }  
  
class Child extends Father{  
    static{  
        System.out.println("子类被初始化");  
    }  }    
public class StaticTest{ public static void main(String[] args){ System.out.println(Child.m); } }

    执行后输出的结果如下:

父类被初始化
    33

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。

ps:这种情况只是像四种情况中的(1的二)和3,但并不是。(1,说的是调用当前类的静态变量;3,说的是初始化子类前会初始化父类,这里并没有触发初始化子类的条件)

 

2,被动引用(使用类的常量(static+final)

class Const{  
    public static final String NAME = "我是常量";  
    static{  
        System.out.println("初始化Const类");  
    }  }  
  
public class FinalTest{  
    public static void main(String[] args){  
        System.out.println(Const.NAME);  
    }  }  

  执行后输出的结果如下:

 我是常量

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,因此不会触发定义常量的类的初始化。

虽然程序中引用了const类的常量NAME,但是在编译阶段将此常量的值“我是常量”存储到了调用它的类FinalTest的常量池中,
对常量Const.NAME的引用实际上转化为了FinalTest类对自身常量池的引用。
也就是说,实际上FinalTest的Class文件之中并没有Const类的符号引用入口,这两个类在编译成Class文件后就不存在任何联系了。

 

3,被动引用( 通过数组定义来引用类,不会触发类的初始化)

class Const{  
    static{  
        System.out.println("初始化Const类");  
    }  }  
  
public class ArrayTest{  
    public static void main(String[] args){  
        Const[] con = new Const[5];  
    }  }  

执行后不输出任何信息,说明Const类并没有被初始化。

但这段代码里触发了另一个名为“[LConst”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Const类的引用,并没有对其进行初始化。

如果我们加入对con数组中各个Const类元素的实例化代码,便会触发Const类的初始化,如下:

class Const{  
    static{  
        System.out.println("初始化Const类");  
    }  }  
  
public class ArrayTest{  
    public static void main(String[] args){  
        Const[] con = new Const[5];  
        for(Const a:con)  
            a = new Const();  
    }  }  

输出结果:

 初始化Const类

 根据四条规则的第一条,这里的new触发了Const类。

 

3, 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{}”语句块测试,但编译器会为接口生成<clinit>类构造器只为初始化接口中定义的成员变量(不会执行自己添加的额外方法)

(接口变量实际上是static final修饰的全局常量)。

4,接口和类初始化的区别:

1,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。
2,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

 

posted @ 2018-02-21 21:34  假程序猿  阅读(227)  评论(0)    收藏  举报