jvm(2)类的初始化(一)

【深入Java虚拟机】之三：类初始化

类初始化是类加载过程的最后一个阶段，到初始化阶段，才真正开始执行类中的Java程序代码。

1，下面说的初始化主要是类变量的初始化，实例变量的初始化触发条件不同（一般是new() ,instance())，相对简单很多。
2，类变量的初始化话，是由编译期自动生成的静态构造器完成的。如果有静态语句块会被合并到静态构造器中。

补充：Java中类变量和实例变量的初始化

1，只有四种情况必须对类进行初始化：

，遇到new、getstatic、putstatic、invokestatic这四条字节码指令时，如果类还没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。
   生成这四条指令最常见的Java代码场景是：
   一，使用new关键字实例化对象时、
   二，读取或设置一个类的静态字段（static）时（被static修饰又被final修饰的，已在编译期把结果放入常量池的静态字段除外（在解析过程就已经初始化））、
   三，以及调用一个类的静态方法时。
，使用Java.lang.refect包的方法对类进行反射调用时，如果类还没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。
，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。
，当虚拟机启动时，用户需要指定一个要执行的主类，虚拟机会先执行该主类。

2，主动引用和被动引用

虚拟机规定只有上面四种情况才会触发类的初始化，称为对一个类进行主动引用，
除此之外所有引用类的方式都不会触发其初始化，称为被动引用。

1，被动引用的例子：（子类调用父类的静态变量）

class Father{
    public static int m = ;
    static{
        System.out.println("父类被初始化");
    }  }  

class Child extends Father{
    static{
        System.out.println("子类被初始化");
    }  }    
public class StaticTest{
    public static void main(String[] args){
        System.out.println(Child.m);
    }  }  

执行后输出的结果如下：

父类被初始化
    

通过其子类来引用父类中定义的静态字段，只会触发父类的初始化而不会触发子类的初始化。

ps:这种情况只是像四种情况中的（1的二）和3，但并不是。（1，说的是调用当前类的静态变量；3，说的是初始化子类前会初始化父类，这里并没有触发初始化子类的条件）

2，被动引用（使用类的常量（static+final）

class Const{
    public static final String NAME = "我是常量";
    static{
        System.out.println("初始化Const类");
    }  }  

public class FinalTest{
    public static void main(String[] args){
        System.out.println(Const.NAME);
    }  }  

执行后输出的结果如下：

 我是常量

常量在编译阶段会存入调用它的类的常量池中，本质上没有直接引用到定义该常量的类，因此不会触发定义常量的类的初始化。

虽然程序中引用了const类的常量NAME，但是在编译阶段将此常量的值“我是常量”存储到了调用它的类FinalTest的常量池中，
对常量Const.NAME的引用实际上转化为了FinalTest类对自身常量池的引用。
也就是说，实际上FinalTest的Class文件之中并没有Const类的符号引用入口，这两个类在编译成Class文件后就不存在任何联系了。

3，被动引用（ 通过数组定义来引用类，不会触发类的初始化）

class Const{
    static{
        System.out.println("初始化Const类");
    }  }  

public class ArrayTest{
    public static void main(String[] args){
        Const[] con = new Const[];
    }  }  

执行后不输出任何信息，说明Const类并没有被初始化。

但这段代码里触发了另一个名为“[LConst”的类的初始化，它是一个由虚拟机自动生成的、直接继承于java.lang.Object的子类，
创建动作由字节码指令newarray触发，
很明显，这是一个对数组引用类型的初初始化，而该数组中的元素仅仅包含一个对Const类的引用，并没有对其进行初始化。

如果我们加入对con数组中各个Const类元素的实例化代码，便会触发Const类的初始化，如下：

class Const{
    static{
        System.out.println("初始化Const类");
    }  }  

public class ArrayTest{
    public static void main(String[] args){
        Const[] con = new Const[];
        for(Const a:con)
            a = new Const();
    }  }  

输出结果：

 初始化Const类

根据四条规则的第一条，这里的new触发了Const类。

3, 接口也有初始化过程，

上面的代码中我们都是用静态语句块来输出初始化信息的，

而在接口中不能使用“static{}”语句块测试，但编译器会为接口生成<clinit>类构造器，只为初始化接口中定义的成员变量（不会执行自己添加的额外方法）

（接口变量实际上是static final修饰的全局常量）。

4,接口和类初始化的区别：

，当一个类在初始化时，要求其父类全部已经初始化过了，但是一个接口在初始化时，并不要求其父接口全部都完成了初始化，
   只有在真正使用到父接口的时候（如引用接口中定义的常量），才会初始化该父接口。
，调用类中的static final常量时并不会触发该类的初始化，但是调用接口中的static final常量时便会触发该接口的初始化。