JVM类加载（3）—初始化

3、初始化

在准备阶段，变量已经赋过一次系统要求的初始值，而在初始化阶段，则根据程序员通过程序制定的主观计划去初始化类变量（静态变量）和其他资源，或者从另外一个角度表达：初始化过程是执行类构造器<client>()方法的过程。<client>()方法：

• <client>()方法是由编译器自动收集类中的所有类变量（静态变量）的赋值动作和静态语句块（static{}）中的语句合并吃产生的，编译器收集的顺序是由语句在源文件中出现的顺序决定的，静态语句块只能访问到定义在静态语句块之前的变量，定义在它之后的变量，静态语句块能进行赋值操作，但是不能进行访问。

public class Test {
    static{
        i = 0;                 //这句能编译通过
        System.out.println(i); //这里编译会报错，提示“非法向前引用”
    }
    static int i;
}

• <client>()方法与类的构造函数不同，它不需要显式的调用父类构造器，虚拟机会保证在<client>()方法执行之前，父类的<client>()方法已经执行完毕。因此在虚拟机中第一个被执行的<client>()方法肯定是java.lang.Object的<client>()方法。
• 由于父类的<client>()方法先执行，也就意味着父类中定义的静态语句块要优先于子类的变量赋值操作，如下代码，字段B的值会是2而不会是1

  public class Test {
      static class Parent{
          public static int A = 1;
          static{
              A = 2;
          }
      }
  
      static class Sub extends Parent{
          public static int B = A;
      }
      
      public static void main(String[] args) {
          System.out.println(Sub.B);
      }
  }

   

• <client>()方法对于类或接口来说并不是必需的，如果一个类中没有静态语句块，也没有静态变量的赋值操作，那么编译器可以不为这个类生成<client>()方法。
• 接口中不能使用静态语句块，但仍然有变量赋值初始化的操作，因此接口和类一样都会生成<client>()方法。但接口与类不同的是，执行接口的<client>()方法不需要执行父接口的<client>()方法，只有当父接口定义的变量被使用时父接口才会初始化。另外接口的实现进行初始化时，也不会执行接口的<client>()方法，同理除非访问了接口中定义的静态变量才会初始化接口。如果通过子类访问定义在父类中的静态变量时，只有父类会被初始化，子类则不会被初始化，如下代码清单：

  class Parent {
      public static int A = 1;
      static {
          System.out.println("this is parent");
      }
  }
  
  class Sub extends Parent {
      public static int B = 2;
      static {
          System.out.println("this is Sub");
      }
  }
  
  public class Test {
      public static void main(String[] args) {
          int i = Sub.A;
      }
  }
  // output:
  // this is parent

• 虚拟机会保证一个类的<client>()方法在多线程环境中被正确的加锁、同步，如果多个线程去初始化一个类，那么只会有一个线程去执行这个类的<client>()方法，其他线程都需要阻塞等待，直到活动线程的<client>()方法执行完毕。如果一个类的<client>()方法有耗时很长的操作，就能造成多个进程阻塞，在实际应用中，这种阻塞往往是很隐蔽的。同一个虚拟机上类的<client>()方法只会执行一次。
• 编译时的常量访问不会对该类进行初始化，如果只有在运行时才能确定，则会执行类的初始化动作，如下代码：

• import java.util.Random;
  
  class Init{
      static final int x = 6 / 3;
      static final int y = new Random().nextInt(100);
      static{
          System.out.println("init----");
      }
  }
  
  public class Test {
      public static void main(String[] args) {
          System.out.println(Init.x); //此处Init类不会进行初始化
          System.out.println(Init.y); //执行这条语句时，Init类才进行初始化
      }
  }
  // output:
  //2
  //init----
  //91

   

类只有在被首次主动使用时，才进行初始化，类的主动使用方式：

（1）、实例化一个类，new一个类的实例对象

（2）、访问类的静态变量

（3）、调用类的静态方法

（4）、通过反射调用类

（5）、实例化类的子类

（6）、被标位启动类的类

Java虚拟机执行类的初始化语句为类赋予初始值，在程序中静态变量初始化有两种方式

（1）、在变量声明处初始化

（2）、在静态代码块中进行初始化

private static int param1 = 1;//变量声明时初始化
private static int param2;
static{
   param2 = 2; //静态代码块中进行初始化
}

 

针对private static int param1 = 1；在连接阶段的准备阶段时，param1变量被赋予int变量初始值0，在初始化阶段执行赋值操作，赋值为1。