类加载(初始化)时机

首先,区分类加载classloading与类生命周期中的加载loading阶段:

类加载classloading通常不单单指类的加载loading阶段,而指类从加载loading到初始化initialization阶段的这一段时间内的行为。

那么,什么情况下需要开始加载loading呢?JVM规范中并没有强制约束,取决于虚拟机的具体实现。但是对于初始化initialization阶段,JVM规范则严格规定了有且只有5种情况必须立即对类进行“初始化”(因此,加载、验证、准备、解析自然需要在此之前开始)。

因此,面试中常考的“类加载时机”严格来说指“类的初始化时机”。用于演示类加载顺序的静态语句块、静态变量赋值等操作也是在初始化时机完成的。

类的完整生命周期如下:

类加载(初始化)时机

什么时候初始化

4种常见场景:

  1. 当虚拟机启动时,用户需要指定一个要执行的主类 MainClass (即包含psvm方法的那个类),虚拟机会先初始化这个主类。
  2. 遇到 newgetstaticputstaticinvokestatic 这4条字节码指令时。生成这4条指令的典型Java代码场景是:
    new
    final
    
  3. 当初始化一个类的时候,如果发现其父类还没有初始化,则需要先触发其父类的初始化。
  4. 使用 java.lang.reflect 包的方法对类进行反射调用时。

除此之外,比较常用的另一个场景是调用 Class.forName() 方法时,可指定 initialize 参数为true,最后通过JNI加载类并初始化。

1种不常见场景:

  1. 当使用JDK 1.7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_getStaticREF_putStaticREF_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。

对于这5种场景,虚拟机规范中使用了一个很强烈的限定语:“ 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

我们不需要去关注被动引用。被动引用仅仅指那些看上去向主动引用,实际上却不是的情况,如:

  • 通过子类引用父类的静态字段,不会导致子类初始化(如何实现?)
  • 通过数组定义类引用类,不会触发此类的初始化(JVM为每个数组生成专有的类型,比如数组 A[] 的类型是 [A
  • 引用常量,不会触发此类的初始化(常量在编译阶段会存入调用类的常量池中( 常量传播 ),运行期也就没有直接引用到定义常量的类)

参考:

  • Java 中对类的主动引用和被动引用

原文 

https://monkeysayhi.github.io/2018/11/03/类加载(初始化)时机/

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