深入理解JVM——类加载的时机

Posted 2021-11-24 baoziy

一、类的生命周期

1. 一个类从加载进内存到卸载出内存一共要经历7个阶段：加载—》验证—》准备--》解析—》初始化—》使用—》卸载。
2. 类加载包括五部分：加载—》验证—》准备--》解析—》初始化
3. 在类加载的过程中，以下三个过程成为连接：验证—》准备--》解析
4. 因此，JVM的类加载过程可以分为三个部分：加载—》连接—》初始化
5. c/c++语言在程序运行之前需要完成预处理、编译、汇编、连接，但是在Java语言中类加载（加载、连接、初始化）是在程序运行期间完成。在程序运行期间完成类加载过程会增加程序的开销，但是随之会带来更大的好处—能够提高程序的灵活性。Java语言的灵活性主要体现在在程序运行期间能够动态的扩展，所谓的动态扩展就是动态加载和动态链接。

二、类加载的时机

1. 类加载过程中每个步骤的顺序

a)        加载、验证、准备、初始化是按照先后顺序依次执行的

b)        解析过程会发生在初始化过程中

1. 类加载过程中“初始化”开始的时机：JVM规范中只定义了类加载过程中初始化过程开始的时机，加载、连接过程都应该在初始化之前开始(解析除外)

a)        在类加载过程中遇到如下指令（new、getstatic、putstatic、invokestatic），如果当前的类尚未初始化，那么就要进行初始化。分别对应的Java代码场景为：

1. 通过new创建一个对象
2. 读取、设置一个类的静态成员变量（final修饰的成员变量除外）
3. 调用一个类的静态成员函数

b)        使用Java.lang.reflect进行发射调用的时候，如果这个类没有被初始化，那么就要先进行初始化

c)        当初始化一个类时，如果这个类的父类还没有被初始化，那么先初始化这个类的父类，再初始化这个类

d)        当虚拟机启动的时候，虚拟机会首先初始化带有main方法的类

1. 主动引用和被动引用

JVM虚拟机规范中要求在程序运行过程中，“当且仅当”出现上述4个条件之一的情况才会初始化一个类。如果间接满足上述初始化条件是不会初始化类的。其中，直接满足上述初始化条件的情况叫做主动引用；间接满足上述初始化过程的情况叫做被动引用。

那么，只有当程序在运行过程中满足主动引用的时候才会初始化一个类，若满足被动引用就不会初始化一个类。

1. 接口的初始化和类的初始化比较和区别

类和接口都需要初始化，他们初始化的过程大致相同，不同点在于：类初始化过程中如果发现该类的父类尚未被初始化，那么会先初始化父类，然后再初始化这个类；但是接口初始化的时候，并不要求父类已经全部初始化，当程序运行过程中需要用到父类的东西的时候在初始化父类接口。