类加载连接初始化阶段

一、类的生命周期和加载阶段概述

类的生命周期

类的生命周期.png

类的加载连接初始化过程

类的加载连接初始化.png

二、类的加载连接初始化详细过程

 加载
 使用类加载将二进制文件，装载入内存之中。
 类加载器分为两种：
  ①JVM自带的加载器
   根类加载器
   扩展类加载器
   系统或应用类加载
  ②用户自定义的类加载器
   特点:
   直接或间接继承自java.lang.ClassLoader
   用户可以定制类的加载方式
 类加载器并不需要等到某个类被"首次使用时"才加载它，下面实例验证

//为JVM配置打印加载参数 -XX:+TraceClassLoading

public class MyTest {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Son.a);
    }
}

class Parent{
    public static int a=3;

    static {
        System.out.println("I am parent");
    }
}

class Son extends Parent{
    static {
        System.out.println("I am son");
    }
}

//运行部分结果如下
[Loaded com.minato.jvm.Parent from file:/D:/Java_Develop/Java_Workspace/JVMGuide/out/production/classes/]
[Loaded com.minato.jvm.Son from file:/D:/Java_Develop/Java_Workspace/JVMGuide/out/production/classes/]

I am parent
3

结果表明 Son类没有初始化，但是已经加载了。
出现这种现象的原因：
    JVM规范允许类加载器在预料某个类将要被使用时就预先加载它，如果预先加载的
    过程中遇到了class文件缺失或存在错误，类加载器必须在程序首次主动使用该类
    时才报告错误。

初始化的七种情况：
    创建某个类的实例
    使用类的静态变量或者设置类的静态变量
    调用类的静态方法
    初始化某个类的子类，会先初始化其父类
    反射
    JVM的启动类
    Java7以后的动态语言支持

 连接
 在准备阶段会为静态变量赋予指定类型的默认值，这样会保证在执行初始化语句时不发生空指针异常。
 在解析阶段会将类、方法、接口的符号引用替换为直接引用。

 初始化
 初始化时机
 ① 初始化的时机就是上述的七种情况
 ② 当JVM初始化一个类时，要求它的所有父类都已经被初始化，但是这条规则不适用于接口：
  初始化一个类时，并不会先初始化它所实现的接口。
  初始化一个接口时，并不会先初始化它的父接口。
  因此，一个父接口并不会因为它的子接口或者实现类的初始化而初始化。只有当程序首次使用特定接口的静态变量时，才会导致该接口的初始化。
 初始化步骤
 ① 假如这个类还没有被加载和连接，就先进行加载和连接
 ② 假如这个类存在直接父类，并且这个父类还没有被初始化，那就先初始化直接父类
 ③ 假如类中存在初始化语句，那就依次执行初始化语句

public class MyTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        //第一处
        Singleton singleton=new Singleton();
        System.out.println(Singleton.counter1);
        System.out.println(Singleton.counter2);
    }
}

class Singleton {
    public static int counter1;
    public static int counter2 = 0;



    public Singleton() {
        counter1++;
        counter2++;//准备阶段的重要意义 可以有值可用
    }

}
// 执行结果 
  1
  1
  执行流程分析：
  第一：第一处时，是类的主动使用，因此会执行加载连接初始化流程。
    在准备阶段为 counter1和counter2赋予初值 0
    接着执行 初始化阶段 因为counter没有赋值，因此其值还是0，位counter2赋值0
    以上是类的加载连接初始化过程
    接着是类的使用阶段，执行构造方法 为counter1和counter2执行++操作。
    
    因此输出的结果是1和1
    
    如果源码发生变化如下
    
public class MyTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        //第一处
        Singleton singleton=Singleton.getSingleton();
        System.out.println(Singleton.counter1);
        System.out.println(Singleton.counter2);
    }
}

class Singleton {
    public static int counter1=1;

    private static Singleton singleton = new Singleton();

    private Singleton() {
        counter1++;
        counter2++;//准备阶段的重要意义 可以有值可用
    }

    public static int counter2 = 0;

    public static Singleton getSingleton() {
        return singleton;
    }

// 执行结果 
  2
  0
  执行流程分析：
  第一：第一处时，是类的主动使用，因此会执行加载连接初始化流程。
    在准备阶段为 counter1、singleton和 counter2赋初值（0，null，0）。
    接着执行 初始化阶段 
    为counter1赋初值1，执行singleton赋值，执行构造方法。
        因为counter没有初始化，值任然是准备阶段的值0。 因此此时的两个的值是2,0
    为counter2初始化，赋值0
    以上是类的加载连接初始化过程
    
    
    因此输出的结果是2和0