JDK15類的后半生:準(zhǔn)備、解析、初始化、卸載過程詳解
準(zhǔn)備
兩個(gè)目標(biāo)：
- 為已在方法區(qū)中的類的 static變量 分配內(nèi)存
- 為 static變量 設(shè)置初始值，不同數(shù)據(jù)類型初始默認(rèn)值如下：
案例
- public static final int value = 123;
準(zhǔn)備階段后 value 的值為 0，而非 123，初始化后才為 123。
但若是被final修飾，若有初始值，則在編譯階段就會(huì)將初始值存入constantValue屬性中，在準(zhǔn)備階段就將constantValue的值賦給該字段(此處將value賦為123)。
解析
把常量池中的符號引用轉(zhuǎn)換成直接引用。
- 符號引用
一組無歧義的符號來描述所引用的目標(biāo)，與JVM的實(shí)現(xiàn)無關(guān)
- 直接引用
直接指向目標(biāo)的指針、相對偏移量、或是能間接定位到目標(biāo)的句柄，和JVM實(shí)現(xiàn)相關(guān)
主要針對：類、接口、字段、類方法、接口方法、方法類型、方法句柄、調(diào)用點(diǎn)限定符。
初始化
真正開始執(zhí)行類中定義的Java程序代碼(或是字節(jié)碼)。
類的初始化就是為類的static變量賦初始值，初始化階段就是執(zhí)行類構(gòu)造器
- 若類尚未被加載和鏈接，就先執(zhí)行之
- 若類存在父類，且父類未被初始化，就先初始化父類
- 若類中存在初始化語句，就依次執(zhí)行這些語句
若是接口
- 初始化一個(gè)類時(shí)，并不會(huì)先初始化它實(shí)現(xiàn)的接口
- 初始化一個(gè)接口時(shí)，并不會(huì)初始化它的父接口。只有當(dāng)程序首次使用接口里的變量或調(diào)用接口方法時(shí)，才會(huì)導(dǎo)致接口的初始化
調(diào)用Classloader類的loadClass方法來裝載一個(gè)類，并不會(huì)初始化這個(gè)類，不屬于對類的主動(dòng)使用
clinit()方法由編譯器自動(dòng)產(chǎn)生，收集類中static代碼塊中的類變量賦值語句和類中static變量的賦值語句：
在準(zhǔn)備階段，類中static變量已完成默認(rèn)初始化
而在初始化階段，clinit()方法對static變量進(jìn)行顯式初始化
類的初始化時(shí)機(jī)
Java程序?qū)︻惖氖褂梅绞椒譃椋?/p>
- 主動(dòng)使用
- 被動(dòng)使用
JVM必須在每個(gè)類或接口“首次主動(dòng)使用”時(shí)才初始化它們，被動(dòng)使用類不會(huì)導(dǎo)致類的初始化。
主動(dòng)使用的場景
- 創(chuàng)建類實(shí)例
- 訪問某個(gè)類或接口的靜態(tài)變量 如果是 final 常量，而常量在編譯階段就會(huì)在常量池，沒有引用到定義該常量的類，因此不會(huì)觸發(fā)定義該常量類的初始化
- 調(diào)用類的靜態(tài)方法
- 反射某個(gè)類
- 初始化某個(gè)類的子類，而父類還沒有初始化
- JVM啟動(dòng)的時(shí)候運(yùn)行的主類(等于第三條)
- 定義了 default 方法的接口，當(dāng)接口實(shí)現(xiàn)類初始化時(shí)
FAQ
- clinit()方法是IDE自動(dòng)收集類中所有類變量的賦值動(dòng)作和static語句塊中的語句合并產(chǎn)生的，IDE收集的順序是由語句在源文件中出現(xiàn)的順序所決定
- static代碼塊只能訪問到出現(xiàn)在static代碼塊之前的變量，定義在它之后的變量，在前面的static語句塊可賦值，但不能訪問
- public class Test {
- static {
- i = 0;
- System.out.println(i); //編譯失敗:"非法向前引用"
- }
- static int i = 1;
- }
- 實(shí)例構(gòu)造器init()需顯式調(diào)用父類構(gòu)造器，而類的clinit()無需調(diào)用父類的類構(gòu)造器。JVM會(huì)確保子類的clinit()方法執(zhí)行前，已執(zhí)行完畢父類的clinit()。
- 因此在JVM中第一個(gè)被執(zhí)行的clinit()方法的類肯定是java.lang.Object。
- 若一個(gè)類/接口無static代碼塊，也無 static成員變量的賦值操作，則編譯器不會(huì)為此類生成clinit()方法。
- 接口也需通過clinit()方法為接口中定義的static成員變量顯式初始化。
- 接口中不能使用static代碼塊，但仍有變量初始化的賦值操作，因此接口與類一樣都會(huì)生成clinit()方法。區(qū)別在于：執(zhí)行接口的clinit()方法無需先執(zhí)行父接口的clinit()方法，只有當(dāng)父接口中的static成員變量被使用到時(shí)才會(huì)執(zhí)行父接口的clinit()方法。
- JVM會(huì)保證在多線程環(huán)境中一個(gè)類的clinit()方法被正確加鎖同步。當(dāng)多條線程同時(shí)初始化一個(gè)類時(shí)，只會(huì)有一個(gè)線程去執(zhí)行該類的clinit()方法，其它線程都被阻塞等待，直到活動(dòng)線程執(zhí)行clinit()方法完。
其他線程雖會(huì)被阻塞，只要有一個(gè)clinit()方法執(zhí)行完，其它線程喚醒后不會(huì)再進(jìn)入clinit()方法。同一個(gè)類加載器下，一個(gè)類型只會(huì)初始化一次。
類的卸載
當(dāng)代表一個(gè)類的Class對象不再被引用，那么Class對象的生命周期就結(jié)束了，對應(yīng)的在方法區(qū)中的數(shù)據(jù)也會(huì)被卸載。Jvm自帶的類加載器裝載的類,是不會(huì)卸載的，由用戶自定義的類加載器加載的類是可以卸載的。
