对类加载时机中初始化(Initialization)时机的理解

1. 类的生命周期过程

从类被加载到JVM内存中开始到被卸载出内存为止，生命周期会经过以下7过程：

• 加载、验证、准备、初始化和卸载这五个阶段的顺序是确定的。
• 解析阶段不一定按上图顺序进行，在某些情况下解析阶段可以在初始化之后进行（为了支持Java的运行时绑定特性，也称为动态绑定）
  
  

2. 六种必须立即进行初始化的操作

”加载“过程什么时候开始并没有明确的规定，但是什么时候必须进行类初始化有着严格的规定，仅在以下6种情况中需要立即进行类初始化操作（初始化之前的必要操作加载、验证、准备肯定也要进行）
这6种场景称为对一个类型进行“主动引用”，除此之外所有引用类型方式都不会触发初始化

1. 遇到new、getstatic、putstatic或者invokestatic这四条字节码指令时，如果类型没有进行过初始化，则需要先触发其初始化阶段。能够生成这四条指令的典型Java代码场景有：

• 使用new关键字实例化对象的时候
• 读取或者设置一个类型的静态字段时（被final修饰，已在编译期将结果放入常量池的静态字段除外，注意是除外除外除外！）
• 调用一个类型的静态方法的时候

2. 使用java.lang.reflect包的方法对类型进行反射调用的时候，如果没有进行过初始化，则需要先进行初始化
3. 当初始化类的时候，如果发现其父类还没有进行过初始化，则需要先触发其父类的初始化
4. 当JVM启动的时候，用户需要指定一个要执行的主类（包含main方法的类）虚拟机会先初始化这个类
5. 当使用JDK7新加入的动态语言支持时，如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果为REF_getstatic、REF_putstatic、REF_invokeStatic、REF_newInvokeSpecial四种类型的方法句柄，并且这个方法句柄对应的类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化
6. 当一个接口中定义了JDK8新加入的默认方法（被default关键字修饰的接口方法）时，如果有这个接口的实现类发生了初始化，则该接口要在其之前被初始化
   
   

3. 不会触发 类初始化 的情况

以上的6种场景的行为成为对一个类型进行主动引用，除此之外的所有引用类型都不会触发初始化，称为被动引用。

列举三种不会触发类初始化的场景：

• Demo1: 通过子类引用父类的静态字段，不会导致子类初始化

class A{
    public static String super_str = "super_str";

    static {
        System.out.println("A初始化...");
    }
    A(){
        System.out.println("A被创建...");
    }
}

class B extends A{
    public static String child_str = "child_str";

    static {
        System.out.println("B初始化...");
    }
    B(){
        System.out.println("B被创建...");
    }
}

public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 通过子类引用父类中的静态字段
        System.out.println(B.super_str);
    }
}

输出结果及其分析：

A初始化...
super_str

分析：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只会触发父类的初始化

除此之外：是否要触发子类的加载和验证阶段：
在HotSpot VM通过-XX:+TraceClassLoading参数观察到此操作是 会触发的

• Demo2: 使用数组定义来引用类，不会触发类的初始化

class A{
    static {
        System.out.println("A初始化...");
    }
}
public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用数组定义来引用类，不会触发类的初始化
        A[] aa = new A[10];
    }
}

输出结果及其分析：

什么也没输出...

分析：没有任何输出说明没有触发A类的初始化

（以下内容暂未实验，暂时转述书本上的内容）

但是会触发一个名为"[Lorg.feinxsoft.classloading.A"的类初始化阶段，对于用户代码来说，
这不是一个合法的类型名称，它是一个由JVM自动生成的，直接继承与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org.feinxsoft.classloading.A的一维数组，
数组中应有的属性和方法都被实现在这个类里面。

• Demo3: 使用类中的final常量，不会触发类的初始化

class A{

	// 和Demo1相比仅仅多了final
    public static final String super_str = "super_str";

    static {
        System.out.println("A初始化...");
    }
    A(){
        System.out.println("A被创建...");
    }
}
public class Demo3 {
    public static void main(String[] args) {
        // // 使用类中的final常量
        System.out.println(A.super_str);
    }
}

输出结果及其分析：

super_str

分析：常量在编译阶段会被存入调用类的常量值中，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。

在编译阶段通过常量传播优化，已经将常量的值"super_str"直接存储在Demo3的类的常量池中，
以后Demo3中对常量super_str的引用实际上都被转化为Demo3类对自身常量池的引用了。

实际上Demo3的Class文件中并没有A类的符号引用入口，
这两个类在编译成Class文件之后就没有任何联系了

4. 有关接口

接口也有初始化过程，在前面的6中必须进行初始化的操作中，有一点不同：

• 当一个类在初始化的时候，要求其父类全部已经初始化过了，否则先对父类进行初始化
• 当一个接口在进行初始化的时候，不要求其父类接口全部完成了初始化，只有在真正使用到父接口的时候才会初始化，比如要使用父接口中定义的常量的时候。

参考：
https://www.jianshu.com/p/7ecbb90478ef
https://blog.csdn.net/weixin_34211761/article/details/88030782