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jvm虚拟机触发类初始化

jvm虚拟机触发类初始化

作者: shuixinmeng | 来源:发表于2018-01-05 14:33 被阅读0次

    虚拟机规范严格规定了有且只有四中情况必须立即对类进行“初始化”:

    1、遇到new、getstatic、pustatic或invokestatic这4条字节码指令时,如果类没有进行过初始化,则需要先出发其初始化。生成这4条指令的最常见的java代码场景是:使用new关键字实例化对象的时候、读取活设置一个类的静态字段(被final修饰、已在编译期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、当虚拟机启动时,用户需要制定一个需要执行的主类(包含main()方法的那个类),虚拟机会初始化这个主类

    对于这四中触发类进行初始化的场景,虚拟机规范中使用了一个强烈的限定语:“有且只有”,这四中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,成为被动引用。下面举三个例子:

    虚拟机规范严格规定了有且只有四中情况必须立即对类进行“初始化”:

    1、遇到new、getstatic、pustatic或invokestatic这4条字节码指令时,如果类没有进行过初始化,则需要先出发其初始化。生成这4条指令的最常见的java代码场景是:使用new关键字实例化对象的时候、读取活设置一个类的静态字段(被final修饰、已在编译期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、当虚拟机启动时,用户需要制定一个需要执行的主类(包含main()方法的那个类),虚拟机会初始化这个主类

    对于这四中触发类进行初始化的场景,虚拟机规范中使用了一个强烈的限定语:“有且只有”,这四中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,成为被动引用。下面举三个例子:

    被动引用的例子之一


    package com.example.demo.controller;
    /**
    * 被动引用类字段演示1:
    * 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("Super Class init");
        }
        public static String value="123";
    }
    
    package com.example.demo.controller;
    public class SubClass extends SuperClass {
        static {
            System.out.println("Sub Class init");
        }
    }
    
    /**
    * 非主动使用类字段演示
    **/
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(SubClass.value);
        }
    }
    

    上述代码运行之后,只会输出“Super Class init”,而不输出“Sub Class init”。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。

    被动引用的例子之二


    ···
    public class Test {

    /**

    • 被动引用类字段演示二:
    • 通过数组定义来引用类,不会触发此类的初始化
      */
    public static void main(String[] args) {
        SuperClass[] superClasses = new SuperClass[10];
    }
    

    }
    ···
    运行之后发现并没有输出“Super Class init”,说明没有触发类SuperClass初始化阶段。但是这段代码里触发了另外一个“[Lcom.example.demo.controller.SuperClass”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的名称,他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。
    这个类代表了一个元素类型为com.example.demo.controller.SuperClass的一维数组,数组中应有的属性和方法(用户可直接使用的只有被修饰为public的length属性和clone()方法)都实现在这个类里。

    被动引用的例子之二


    package com.example.demo.controller;
    
    /**
     * 使用被动类字段演示
     * 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,因此不会触发定义常量的类的初始化
     */
    
    public class ConstClass {
        static {
            System.out.println("ConstClass init");
        }
        public static final String HELLOWORLD="hello world";
    }
    
    
    package com.example.demo.controller;
    
    /**
     * 非主动使用类字段演示
     */
    public class Test {
    
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(ConstClass.HELLOWORLD);
        }
    }
    
    

    上述代码运行之后,也没有输出“ConstClass init”,这是因为虽然在Java源码中引用了ConstClass类中的常量HELLOWORLD,但是在编译阶段将次常量的值“hello world”存储到了Test类的常量池中,对常量ConstClass.HELLOWORLD的引用实际都被转化为Test类对自身常量池的引用了。也就是说实际上Test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。

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