java 类的加载过程

Posted 2022-07-31 pb13

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了java 类的加载过程相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

ClassLoader的主要职责就是负责各种class文件到jvm中，ClassLoader是一个抽象的class，给定一个class文件的二进制名，ClassLoader会尝试加载并且在jvm中生成构建这个类的各个数据结构，然后使其分布在对应的内存区域中。

1类的加载过程简介

类的记载过程一般分为三个比较大的阶段，分别是加载阶段，连接阶段和初始化阶段，如下图所示

技术图片

加载阶段:主要负责查找并且加载类的二进制数据文件，其实就是class文件。

连接阶段：连接阶段所做的工作比较多，细分的话还可以分为如下三个阶段。

验证：主要是确保类文件的正确性，比如class文件的版本，class文件的魔术因子是否正确。
准备：为类的静态变量分配内存，并且为其初始化默认值。
解析：把类中的符号引用转换为直接引用。

初始化阶段：为类的静态变量赋予正确的初始值（代码编写阶段给定的值）

jvm对类的初始化是一个延迟的机制，即：使用的是lazy的方式，当一个类在首次使用的时候才会被初始化，在同一个运行时包下，一个class只会被初始化一次

（运行时包和类的包时有区别的，下次再说），那么什么是类的主动使用和被动使用呢？

2 类的主动使用和被动使用

jvm虚拟机规范规定了，每个类或者接口被java程序首次主动使用时才会对其进行初始化，当然随着JIT技术越来越成熟，JVM运行期间的编译也越来越只能，

不排除JVM在运行期间提前预判并且初始化某个类。

JVM同时规范了以下6种主动使用类的场景，具体如下

通过new关键字会导致类的初始化：这种是大家经常采用的初始化一个类的方式，它肯定会导致类的加载并且最终初始化。

访问类的静态变量，包括读取和更新会导致类的初始化，这种情况的示例代码如下：

public class SimpleOne 
	static
		System.out.println("我会被初始化");
	
	public static int x = 10;

这段代码中x是一个简单的静态变量，其他类即使不对SimpleOne进行new的创建，直接访问x也会导致类的初始化。

访问类的静态方法，会导致类的初始化，这种情况的示例代码如下：

public class SimpleTwo 
	static
		System.out.println("我会被初始化");
	
	// 静态方法
	public static void test()

　　同样，在其他类中直接调用test静态方法也会导致类的初始化。

对某个类进行反射操作，会导致类的初始化，这种情况的示例代码如下：

public class InvokeClass 

	public static void main(String[] args) 
		try
			Class.forName("com.lanlei.classLoader.SimpleOne");
		catch(ClassNotFoundException e)

　　运行上面的代码，同样会看到静态代码块中的输出语句执行。

初始化子类会导致父类的初始化，这种情况的示例代码如下：

public class Parent 
	static
		System.out.println("父类初始化了");
	
	
	public static int y = 100;

public class Child extends Parent
	static
		System.out.println("子类会被初始化");
	
	public static int x = 10;

public class ActiveLoadTest 

	public static void main(String[] args) 
		System.out.println(Child.x);

在ActiveLoadTest中，我们调用了Child的静态变量，根据前面的知识可以得出Chid类被初始化了，Child类又是Parent类的子类，子类的初始化会进一步导致

父类的初始化，当然这里需要注意的一点是，通过子类使用父类的静态变量只会导致父类的初始化，子类则不会被初始化，示例代码如下：

public class ActiveLoadTest 

	public static void main(String[] args) 
		System.out.println(Child.y);

改写后的ActiveLoadTest,直接用Child访问子类的静态变量y，并不会导致Child的初始化，仅仅会导致Parent的初始化。

启动类：也就是执行main函数所在的类会导致该类的初始化，比如使用java命令运行上下文中的ActiveLoadTest类。

除了上述6种情况，其余的都被称为被动引用，不会导致类的加载和初始化。　　

3 类的加载过程详解

在正式讲解类的各个阶段的内容之前，请大家思考下面这段程序的输出结果，如果你不能准确计算出结果或者感觉有点模棱两可，那么请认真看完本小节。

public class Singleton 

	
	//  ①
	private static int x =0;
	private static int y;
	
	private static Singleton instance = new Singleton(); // ②
	
	private Singleton()
		x++;
		y++;
	
	
	public static Singleton getInstance()
		return instance;
	
	public static void main(String[] args) 
		Singleton singleton = Singleton.getInstance();
		System.out.println(singleton.x);
		System.out.println(singleton.y);

　　运行上面的程序代码输出将是多少？如果将注释②的代码移到注释①的位置，输出结果又是什么呢？两种输出会产生不一样的结果，为何会发生这样的

现象，下面就看下本小节寻找答案。