java类的加载与初始化总结

Posted 2020-09-30

1、触发类加载的原因（主动调用与被动调用）：

　　　　六种主动调用：

　　　　　　1）、创建类的实例（new操作、反射、cloning、反序列化）

　　　　　　2）、调用类的静态方法

　　　　　　3）、使用或对类/接口的static属性赋值（不包括static final的与在编译期确定的常量表达式（包括常量、字符串常量））

　　　　　　4）、调用API中的反射方法，Class.forName()等。

　　　　　　5）、子类被初始化

　　　　　　6）、被设定为JVM启动时的启动类（含main方法的主类）

　　

　　　　其它都为被动引用：被动引用不会触发类的初始化操作（只会加载、链接），如仅申明一个类的引用、通过数组定义引用类等。

 

2、类的加载的完整生命过程

　　　　加载、链接（验证、准备、解析）、初始化、使用、卸载

　　　　

　　　　1）、加载

　　　　　　　　i）、java编译器加载类的二进制字节流文件（.class文件）,如果该类有基类，向上一直加载到根基类（不管基类是否使用都会加载）。

　　　　　　　　ii）、将二进制字节码加载到内存，解析成方法区对应的数据结构。

　　　　　　　　iii）、在java逻辑堆中生成该类的java.lang.Class对象，作为方法区中该类的入口。

 

　　　　　　类加载器：分默认加载器和用户自定义加载器

　　　　　　　　　　Bootstrap ClassLoader：顶层加载器，由c++实现。负责JVM启动时加载JDK核心类库以及加载后面两个类加载器。

　　　　　　　　　　Extension ClassLoader：继承自ClassLoader的类，负责加载{JAVA_HOME}/jre/lib/ext目录下的所有jar包。

　　　　　　　　　　App ClassLoader：上面加载器的子对象，负责加载应用程序CLASSPATH目录下的class文件和jar包。

　　　　　　　　　　Customer ClassLoader：用户继承自ClassLoader类的自定义加载器，用来处理特殊加载需求。如Tomcat等都有自己实现的加载器。

 

　　　　　　　　　　类加载器采用双亲委托（自底向上查询）来避免重复加载类，而加载顺序却是自顶向下的。

 

　　　　2）、链接

　　　　　　　　i）、验证：字节码完整性、final类与方法、方法签名等的检查验证。

　　　　　　　　ii）、准备：为静态变量分配存储空间（内存单元全置0，即基本类型为默认值，引用类型为null）。

　　　　　　　　iii）、解析（这步是可选的）：将常量池内的符号引用替换为直接引用。

 

　　　　　　类的加载和链接只执行一次，故static成员也只加载一次，作为类所拥有、类的所有实例共享。

 

　　　　3）、初始化

　　　　　　　　包括类的初始化、对象的初始化。

　　　　　　　　　　类的初始化：初始化静态字段（执行定义处的初始化动作）、执行静态初始化块。

 

　　　　　　　　　　对象的初始化：

　　　　　　　　　　如果需要创建对象，则会执行创建对象并初始化：

　　　　　　　　　　i）、在堆上为创建的对象分配足够的存储空间，并将存储单元清零，即基本类型为默认值，引用类型为null。

　　　　　　　　　　i）、如果有基类、递归初始化非静态成员变量（即执行变量定义处的初始化动作）、构造方法。

　　　　　　　　　　ii）、最后才初始化本类非静态成员、构造方法。

 

　　　　4）、使用

 

　　　　5）、卸载

　　　　　　　　对象的引用（栈中）在超出作用域后被系统立即回收；对象本身（堆中）被gc标记为垃圾，在gc下次执行垃圾处理时被回收。

 

　　总结：一个类最先初始化static变量和static块；

　　　　　然后分配该类以及父类的成员变量的内存空间，赋初值，再调用构造方法；

　　　　　在父类与子类之间，总是优先创建、初始化父类。

　　　　　即：（静态变量、静态初始化块）–>（变量、初始化块）–> 构造器，其中基类总是优先于子类的。

 

参考：java中类的加载顺序介绍(ClassLoader)

          JAVA类加载和初始化

         Java系列笔记(1) - Java 类加载与初始化