
概念:
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,转换解析再到初始化,最终形成可以被Java虚拟机直接使用的Java类型。
类的生命周期
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、卸载。其中验证、准备、解析统称为连接
上图中,加载、验证、准备、初始化和卸载这5个阶段的顺序是确定的,类的加载过程必须严格按照这种顺序开始。
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(动态绑定|晚期绑定)
类加载-时机
主动引用
Java虚拟机规范中并没有进行强制约束什么时候开始类加载过程的第一个阶段-加载,可以交给虚拟机具体实现来自由把握。但对于初始化阶段,虚拟机规范严格规定有且只有5种情况必须立即对类进行初始化(加载、验证、准备自然要在此之前开始)
遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这4条字节码指令时,如果类没有进行过初始化,则需要先触发初始化操作。
4条指令最常见Java代码场景: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、已在编译器把结果放入常量池的静态字段除外)的时候、调用一个类的静态方法的时候。
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,则需要触发初始化操作。
初始化一个类的时候,发现其父类还有进行过初始化,则需要触发先其父类的初始化操作。
注意这里和接口的初始化有点区别,,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,只要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。
虚拟机启动时,需要指定一个执行的主类(包含main方法的类),虚拟机会先初始化这类。
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操作。
被动引用
以上5种场景均有一个必须的限定:“有且只有”,这5种场景中的行为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,称为被动引用。
示例:
/**
* 通过子类引用父类的静态字段,不会导致子类初始化
*/
public class SuperClass {
static {
System.out.println("SuperClass init....");
}
public static int value = 123;
}
package com.xdwang.demo;
public class SubClass extends SuperClass {
static {
System.out.println("SubClass init....");
}
}
package com.xdwang.demo;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(SubClass.value);
}
}
运行结果:
SuperClass init.... 123
结论:
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。(是否触发子类的加载和验证,取决于虚拟机具体的实现,对于HotSpot来说,可以通过-XX:+TraceClassLoading参数观察到此操作会导致子类的加载)
浙公网安备 33010602011771号