java类加载问题

62 阅读 0 评论 41 点赞

我是靠谱客的博主爱笑外套，最近开发中收集的这篇文章主要介绍java类加载问题，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

package com.company;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
	// write your code here
        Son son = new Son();
        System.out.println("---end---");
    }
}
class Son extends Father {
    private int i = 1;
    private long l = 2L;
    static int ssi = 3;
    {
        System.out.println("1son init block");
    }
    static {
        System.out.println("2son static block");
    }
    Son() {
        l = 3L;
        System.out.println("3son constructor");
    }
}
class Father {
    int fi;
    static int fsi = 4;
    static Son son = new Son();
    {
        System.out.println("4father init block");
    }
    static {
        System.out.println("5father static block");
    }
    Father() {
        fi = 1;
        System.out.println("6father constructor");
    }
}

以上代码，会输出什么样的结果呢？

4father init block
6father constructor
1son init block
3son constructor
5father static block
2son static block
4father init block
6father constructor
1son init block
3son constructor
---end---

最终结果如上所示。
在程序正常运行的时候，是会先编译成字节码，然后按照字节码的顺序去运行。此时字节码的排序就有很多讲究了。
此例子中，主程序中new了一个新的son，那么son要先进行初始化，但是son继承了父类father，在字节码中会先出现super（）的东西，也就是先要对father进行初始化。因此也就会先执行father中的初始化模块的代码，也就是"4father init block"和"6father constructor"。然后是进行son自己的初始化，因此执行son自己的初始化模块的代码"1son init block"和"3son constructor"。
初始化完成之后，就是要执行static块的代码，因为是继承了父类，所以是要先执行父类的5father static block。然后是自己的static块代码2son static block。
然后是static的成员变量，此时又new了一个son，那就是重复前面一部分了。
哈哈哈哈，发现如果在father中new新的son时，如果不加上static，会陷入循环，出现错误。

再来看一道题：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
	// write your code here
        SingleTon.getInstance();
        System.out.println(SingleTon.count1);
        System.out.println(SingleTon.count2);
    }
}

class SingleTon{
    public static int count1;
    public static int count2 = 0;
    private static SingleTon instance = new SingleTon();
    private SingleTon(){
        count1++;
        count2++;
    }
    public static SingleTon getInstance() {
        return instance;
    }
}

输出的结果是1 1
如果更改instance被new的所在行数，那么结果就是不一样的

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
	// write your code here
        SingleTon.getInstance();
        System.out.println(SingleTon.count1);
        System.out.println(SingleTon.count2);
    }
}

class SingleTon{
    private static SingleTon instance = new SingleTon();
    public static int count1;
    public static int count2 = 0;
    private SingleTon(){
        count1++;
        count2++;
    }
    public static SingleTon getInstance() {
        return instance;
    }
}

此时的结果就是1 0
区别的关键点就在于，先加载然后blabla之后初始化。
在加载的时候c1和c2都为0，但是初始化的时候是要按照顺序执行的，因此最后的结果不一样。
意思就是先把这个类加载进来，此时c1和c2都赋值为0，第一段代码呢就是按顺序，c1不动，c2赋值为0，然后是执行new对象，这就涉及到构造函数了，分别对c1和c2加1，最终返回的为1 1
第二段代码呢，加载完之后，是先执行的new，引用构造函数，分别加1，然后是c1不动，c2赋值为0，因此结果为1 0

什么时候会初始化？
1.碰见new，或者是getstatic和putstatic（读取和设置一个类的静态字段的时候。而由final修饰的在编译时期就已经把结果放在常量池的静态字段），或者是invokestatic（调用类的静态方法）这4条字节码时，如果类没有进行初始化，则需要先触发其初始化。
2.使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用的时候，如果类没有进行过初始化，则需要先进行初始化
3.当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行初始化，则需要先触发其父类的初始化（接口初始化例外，不要求所有的父接口全部初始化，只有真正调用到父接口的时候才会初始化）
4.再启动虚拟机的时候，用户需要指定一个需要执行的主类，虚拟机先初始化这个类
5.当使用java7的动态语言支持时，如果一个MethodHandle实例在解析时，该方法对应的类没有进行初始化，则需要先触发其初始化。

以上行为称为对一个类的主动引用，除此之外，其他的方式都不会触发初始化，被称为被动引用。
1.子类引用父类的静态字段，并不会导致子类初始化（此时静态资源不属于父类子类的，底层也只是通过superclass.value进行调用，因此不会对subclass进行初始化）

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
	// write your code here
        System.out.println(SubClass.value);
    }
}
class SuperClass{
    static{
        System.out.println("Superclass init");
    }
    public static int value = 123;
}
class SubClass extends SuperClass{
    static{
        System.out.println("subclass init");
    }
}

输出为：

Superclass init
123

2.通过数组定义引用类，不会引发这个类的初始化。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
	// 有加载，但是没有初始化
        SuperClass[] sc = new SuperClass[10];
    }
}
class SuperClass{
    static{
        System.out.println("Superclass init");
    }
    public static int value = 123;
}
class SubClass extends SuperClass{
    static{
        System.out.println("subclass init");
    }
}

3.常量在编译的过程中会存入调用类的常量池中，本质上并没有调用引入常量的类，因此不会触发该类的初始化。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
	// 不是常量，会初始化类，因此此时在获取静态的字段
        System.out.println(SuperClass.value);
    }
}
class SuperClass{
    static{
        System.out.println("Superclass init");
    }
    public static int value = 123;
}
class SubClass extends SuperClass{
    static{
        System.out.println("subclass init");
    }
}

Superclass init
123

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
	// 以为加上了final，此时value就是一个常量
        System.out.println(SuperClass.value);
    }
}
class SuperClass{
    static{
        System.out.println("Superclass init");
    }
    public static final int value = 123;
}
class SubClass extends SuperClass{
    static{
        System.out.println("subclass init");
    }
}

123

1.在初始化的时候，会将类成员和static类代码块收集到到()这么个类构造器中,类构造器收集的顺序是源文件中代码的顺序决定的。
静态语句块中，只能访问到静态语句块之前的变量，之后的变量，在静态语句块中只能赋值，但是不能访问。

public class Main {
    static {
        i = 0; //给变量赋值是可以编译通过
        System.out.println(i); //但是不能访问
    }
    static int i = 1; //变量声明
    public static void main(String[] args) {
        
    }
}

2.类构造器()方法与类的构造器()方法不同，虚拟机会保证在子类的()方法之前执行，因此，在虚拟机中第一个被执行的()方法的类肯定是Object。
3.由于父类的()方法先执行，也就意味着父类中定义的静态语句块要优于子类的变量赋值
4.类构造器()方法对于类或者接口来说并不是必须的，如果一个类中没有静态语句块，编译器就不会为了这个类生成()方法。
5.接口中也可以定义static变量，生成()方法不需要先执行父接口中的()方法，同理，接口的实现类在初始化的时候也一样不会执行接口中的()方法
6.虚拟机会保证一个类的()方法在线程中被正确的枷锁，同步，如果多个线程同时去初始化一个类，只会有一个线程去初始化，其他线程阻塞。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable run = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始创建对象");
                Loader c = new Loader();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "创建对象结束");
            }
        };
        //只能有一个线程进入到clinit方法中去执行，保证类的初始化方法只执行一次
        new Thread(run).start();
        new Thread(run).start();
    }
}
class Loader{
    static{
        System.out.println("CInit 开始了");
        if(true){
            while(true){

            }
        }
    }
}

Thread-0开始创建对象
Thread-1开始创建对象
CInit 开始了