Java虚拟机类加载机制--类加载时机

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，最终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。

类在JVM中的生命周期：
加载–>验证–>准备–>解析–>初始化–>使用–>卸载
其中验证–>准备–>解析部分统称连接。

那么什么情况下会进行加载？JVM的规范中没有强制约束，可以交给虚拟机的具体实现来自由把握。但是有五种情况下必须立即对类进行初始化：
1、遇到new，getstatic，putstatic，invokestatic 这四条字节码指令时，如果类内有进行过初始化，则需要先触发其初始。生成这四条字节码指令的最常见场景是：使用new，读取或者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，如果发现其父类没有进行过初始化，则需要先触发其父类的初始化。
4、当虚拟机启动时，用户需要指定一个要执行的主类（包含main()方法的那个类），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实例最后的解析结果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，则需要先触发其初始化。

下面举三个例子：
例1

public class SubClass extends SuperClass {
//子类
    static {
        System.out.println("SubClass init!");
    }
}

public class SuperClass {
//父类
    static {
        System.out.println("SuperClass init");
    }
    public static int value = 123;
}

public class test {
    public static void main(String[] args){
    //通过子类调用父类的静态字段，不会进行初始化
        System.out.println(SubClass.value);
    }
}

上段代码输出是
SuperClass init
123

原因：对于静态字段，只有直接定义这个字段的类才会初始化，因此通过其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。

例2
沿用例1的SuperClss类

public class test {
    public static void main(String[] args){
        SuperClass[] a = new SuperClass[10];
    }
}

不会输出 SuperClass init 。意味着SuperClass 没有被初始化。

原因：这段代码会使一个继承Object的类进行初始化。进行初始化的类是一个一维数组，由JVM自动生成，直接继承于Object，创建动作由newarray触发。

例3

public class Const {

    static {
        System.out.println("ConstClass init!");
    }
    static {
        System.out.println("ConstClass init 222!");
    }

    public Const(){
        System.out.println("调用Const的构造函数");
    }

    public static final String HW = "HelloWorld";
}

public class NoInitialization {
    public static void main(String[] args){
        System.out.println(Const.HW);
    }
}

输出： HelloWorld
这意味着Const 没有被初始化

原因：虽然在java源码中引用了Const 类中的常量，但其实在编译阶段，通过常量传播优化，已经将此常量存到了NoInitialization 类的常量池，以后NoInitialization 对常量Const.HW的引用都转化为对自身常量的引用。也就是说，实际上NoInitialization 的class文件并没有Const 类的符号引用入口。

接口加载与类加载稍微有点不同。接口也有初始化，但是区别在于接口必须初始化的场景，与类必须初始化的场景的第三种不同：类在进行初始化时，要求其父类全部已经进行初始化；但接口不用，并不要求其父接口全部都已经初始化，只有在真正使用到父接口的时候（如引用接口中定义的常量）才会进行初始化。

Java虚拟机类加载机制--类加载时机

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