类加载机制: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,最后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。
类加载生命周期: 类从被加载到虚拟机内存中开始,到卸载出内存为止,整个生命周期包括:加载,验证,准备,解析,初始化,使用,卸载 7个阶段,其中 验证,准备,解析三个阶段统称为连接。加载,连接,初始化 这三个过程是在程序运行期间完成的。
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加载,验证,准备,初始化,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,而解析阶段却不一定,某些情况可以在初始化阶段之后才开始,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)。
java 虚拟机规范中并没有进行强制约束什么时候开始执行第一步,加载,但是却严格规定了有且仅有5种情况必须对类进行初始化,当然,加载,验证,准备必须在初始化之前开始。
1) 遇到new ,getstatic,putstatic或invokestatic 这四条字节码指令时,如果类没有进行过初始化,则需要先触发其初始化,生成这四条指令最常见的java代码场景是: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fina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,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初始化,则需要先触发其父类的初始化。
4)当虚拟机启动的时候,用户需要指定一个要执行的主类(包含main()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实例最后解析的结果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,则需要触发其初始化。
以上的5种行为称为对一个类主动引用,除此以外,所有引用类的方法都不会触发初始化,称为被动引用。
被动引用示例:
1) 通过子类 引用父类的静态字段,不会导致子类初始化
对于静态字段,只有直接定义这个字段的类才会被初始化,因此通过该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。
2)通过数组定义来引用类,不会触发此类的初始化
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运行之后发现没有输出”Superclass init",说明并没有触发类Superclass的初始化阶段,但是这段代码触发了另外一个名叫“[L"+Superclass的全限定名的类的初始化阶段,对于用户代码来说,这并不是一个合法的类名称,它是一个由虚拟机自动生成的额,直接继承于java.lang.Object的子类,创建动作由字节码指令newarray触发。
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,因此不会触发定期常量的类的初始化。
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虽然在主类中调用了ConstClass类中的常量HELLOWORLD,但其实在编译阶段通过常量传播优化,已经将此常量的值存储到 NotInitialization类的常量池中,以后NotInitialization 对常量ConstClass.HELLOWORLD的引用实际都被转化成NotInitialization类对自身常量池的引用了,也就是说,实际上NotInitialization的class文件之中并没有ConstClass类的符号引用入口,这两个类在编译成Class之后就不存在任何联系了。
----摘自”深入理解java虚拟机“
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