虚拟机类加载机制之类的初始化时机

引言

　　虚拟机把描述类的数据即Class文件加载到内存中，并对数据进行验证、转换解析和初始化，最终形成可以直接被虚拟机直接使用的Java类型，这就是虚拟机的类加载机制。

类的生命周期

　　

类初始化的时机

　　第一个阶段加载是由虚拟机控制，对于初始化阶段，虚拟机严格要求有且只有5种情况触发初始化。

　　1）遇到new、putstatic、getstatic、invokestatic指令时触发，也就是使用new关键字实例化对象时、读取和设置类的静态字段（被final static修饰存入常量池的除外）、调用类的静态方法。

　　2）使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用时触发。

　　3）初始化一个类时发现其父类未初始化时会初始化其父类。

　　4）虚拟机启动时，用户需指定一个主类（含有main方法的类），首先初始化该主类。

　　5）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是REF_getstatic、REF_petstatic、REF_invokestatic的方法句柄，并且该方法句柄对应的类没有初始化时触发。

　　上述五种情况属于主动引用，还有被动引用不会触发初始化。

　　被动引用案例1

package com.wjz.demo;
public class SuperClass {
    public static int i = 1;
    static {
        System.out.println("SuperClass init");
    }
}

package com.wjz.demo;
public class SubClass extends SuperClass {
    static {
        System.out.println("SubClass init");
    }
}

package com.wjz.demo;
public class NotInitialization {
    /**
     * 非主动使用类字段
     */
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(SubClass.i);
    }
}

输出结果

SuperClass init
1

　　对于静态字段只有直接定义该字段的类会被初始化，通过子类引用父类的静态字段只会初始化父类。

　　被动引用案例2

package com.wjz.demo;
public class NotInitialization {
    /**
     * 通过数组定义来引用类，不会初始化该类
     */
    public static void main(String[] args) {
        SuperClass[] scs = new SuperClass[10];
    }
}

　　运行结果是什么都没有，说明没有初始化SuperClass类，但是虚拟机触发了另外一个名为“[Lcom.wjz.demo.SuperClass”的类的初始化阶段，这是由虚拟机自动生成的，创建动作由newarray指令触发。

　　被动引用案例3

package com.wjz.demo;
public class ConstantClass {
    public final static String val = "Hello";
    static {
        System.out.println("ConstantClass init");
    }
}

package com.wjz.demo;
public class NotInitialization {
    /**
     * 常量在编译阶段会存入调用类的常量池中，本质上没有直接引用到定义常量的类，不会初始化定义常量的类
     */
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(ConstantClass.val);
    }
}

　　运行结果只输出了“Hello”，这是因为在编译阶段通过常量传播优化，“Hello”存储到了NotInitialization类的常量池中，之后对常量ConstantClass.val的引用实际都转化为了NotInitialization对自身常量池的引用，NotInitialization的Class文件中没有ConstantClass类的符号引用入口。