jvm学习笔记之类的加载、连接与初始化——2019-04-04

title: jvm学习笔记之类的加载、连接与初始化——2019-04-04
date: 2019-04-04
tags: java

jvm学习笔记之类的加载、连接与初始化——2019-04-04

类的加载、连接与初始化

1. 加载：查找并加载类的二进制数据
2. 连接
   1. 验证：确保被加载类的正确性
   2. 准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值
   3. 解析：把类中的符号引用转换为直接引用
3. 初始化：为类的静态变量赋予正确的初始值

如：
Class test{
Public static int a=1;
}
在test类在被加载时，静态变量a首先被分配内存，设置默认值a=0
接着在初始化过程中才被赋予正确的初始值a=1

Java程序对类的使用方式可分为两种

主动使用
被动使用

所有的Java虚拟机实现必须在每个类或接口被Java程序“首次主动使用”时才能初始化他们

主动使用（七种）
 创建类的实例（new一个类对象）
 访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值（对静态变量取值赋值）
助记符 getstatic putstatic
 调用类的静态方法 助记符 invokestatic
 反射（如Class.forName(“com.test.Test”)）
 初始化一个类的子类
如：
Class Parent{}
Class Child extends Parent{}
当子类被初始化时，同时也标记着父类的主动使用，父类也会被初始化
 Java虚拟机启动时被标明为启动类的类（Java Test）
 JDK1.7开始提供的动态语言支持
Java.lang.invoke.MethodHandle实例的解析结果REF_getStatic, REF_putStatic, REF_invokeStatic句柄对应的类没有初始化，则初始化

除了以上七种情况，其它使用java类的方式都被看作是对类的被动使用，都不会导致类的初始化

类的加载
类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中，将其放在运行时数据区的方法区内，然后在内存中创建一个java.lang.Class对象（规范并未说明Class对象位于哪里，大致上放在堆区，HotSpot虚拟机将其放在了方法区中）用来封装类在方法区内的数据结构

 加载.class文件的方式

 从本地系统中直接加载（ide工作区重启加载项目即是如此）
 通过网络下载.class文件
 从zip，jar等归档文件中加载.class文件
 从专有数据库中提取.class文件
 将Java源文件动态编译为.class文件（如JSP中java代码的编写，实际上是转化成了Servlet）

（主动使用）
测试代码一

package com.lagoon.jvm.classloder;

public class MyTest1 {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(MyChild1.str);
    }
}

class MyParent1{

    public static String str="hello world";

    static {
        System.out.println("MyParent1 static block");
    }
}

class MyChild1 extends MyParent1{
    static {
        System.out.println("MyChild1 static block");
    }
}

测试结果

并没有输出MyChild1 static block
这种情况称之为对MyParent1的一个主动使用，但是并没有对MyChild1进行主动使用
所以并不会对MyChild1进行初始化，也就不会执行静态代码块

测试代码二

package com.lagoon.jvm.classloder;

public class MyTest1 {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(MyChild1.str2);
    }
}

class MyParent1{

    public static String str="hello world";

    static {
        System.out.println("MyParent1 static block");
    }
}

class MyChild1 extends MyParent1{
    public static String str2="welcome...";
    static {
        System.out.println("MyChild1 static block");
    }
}

测试结果

此时在MyChild1中定义了一个str2，并在main方法中调用的str2，是对MyChild类的一次主动使用，自然会初始化，自然也就会执行静态代码块，输出语句
而对于为什么MyParent1也会输出语句？
是因为主动使用里有一条
出初始化一个类的子类，那么也就是这个父类也会被主动使用，进行一次初始化。
父类会进行先行初始化

测试总结：
对于一个静态字段来说，只有直接定义了该字段的类才会被初始化
当一个类在初始化时，要求其父类全部都已经初始化完毕
这就是问什么输出语句有先后顺序

有关jvm虚拟机vm设置指令

-XX:+TraceClassLoading,用于追踪类的加载信息并打印出来
 -XX:+<option>，表示开启option选项
 -XX:-<option>，表示关闭option选项
*-XX:<option>=<value>，表示将option的值设置为value

再新建一个测试类MyTest2

package com.lagoon.jvm.classloder;

public class MyTest2 {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(MyParent2.str);
    }
}
class MyParent2{
    public static String str="hello,world";

    static {
        System.out.println("MyParent2 static block");
    }
}

测试结果

显而易见是在MyParent2里定义了静态字段，
所以会对这个类进行初始化，运行静态代码块
但是如果把

public static  String str="hello,world";

改成

public static final String str="hello,world";

加上关键字final
运行结果如下

产生这种差异的原因是

final本身的作用在于str被定义以后不能再被改变，str成为常量，
然而常量在编译阶段，会被直接存入到调用这个常量的方法所在类（MyTest2）的常量池中
之后，MyTest2与MyParent2就没有任何的关系了

因此本质上，调用类，也就是MyTest2，并没有直接引用到定义这个常量的类，也就是
MyParent2，因此不会触发定义常量的类的初始化

对MyTest2进行反编译后如下

助记符：
ldc表示将int，float或是String类型的常量值从常量池中推送至栈顶