类加载模型图
class类被类加载器加载解析后,会生成Klcass实例。类的信息,常量池等就是存储在Klass的中的
普通的类会生成instanceKlass实例,而instanceKlass又分有三个子类
暂时不是很懂
1.instanceMirrorKlass:学名叫镜像类,存在堆中,是instanceKlass的class对象
2.InstanceRefKlass:用于表示java/lang/ref/Reference类的子类
3.InstanceClassLoaderKlass:用于遍历某个加载器加载的类
java中的数组不是静态数据,它是在运行期动态生成的。数组的元数据是用ArrayKlass存储的
1.TypeArrayKlass:存储基本类型的数组
2.ObjArrayKlass:存储对象实例的数组
类的加载过程
类的生命周期有七个步骤,而类的加载是前五个
加载
1、通过类的全限定名获取存储该类的class文件(没有指明必须从哪获取)
2、解析成运行时数据,即instanceKlass实例,存放在方法区
3、在堆区生成该类的Class对象,即instanceMirrorKlass实例
何时加载?
1.主动使用时
1.new、getstatic、putstatic、invokestatic
2.反射
3.执行子类,父类会先加载。(使用父类,不一定会加载子类,如果没有用到子类,就不会去加载子类!!!)
4.启动类
5.当使用jdk1.7动态语言支持时,如果一java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果REF_getstatic,REF_putstatic,REF_invokeStatic的方法句柄,并且这个方法句柄所对应的类没有进行初始化,则需要先出触发其初始化(基本不会用到)
2.预加载:Thread、String等
因为没有指明必须从哪获取class文件,脑洞大开的工程师们开发了这些
1、从压缩包中读取,如jar、war
2、从网络中获取,如Web Applet
3、动态生成,如动态代理、CGLIB
4、由其他文件生成,如JSP
5、从数据库读取
6、从加密文件中读取
验证
1、文件格式验证
2、元数据验证
3、字节码验证
4、符号引用验证
准备
为静态变量分配内存、赋初值
实例变量是在创建对象的时候完成赋值的,没有赋初值一说
如果被final修饰,在编译的时候会给属性添加ConstantValue属性,准备阶段直接完成赋值,即没有赋初值这一步
解析
将常量池的符号引用转为直接(内存地址)引用
解析后的信息存储在ConstantPoolCache类实例中
1、类或接口的解析
2、字段解析
3、方法解析
4、接口方法解析
何时解析?
思路:
1、加载阶段解析常量池时
2、用的时候
openjdk是第二种思路,在执行特定的字节码指令之前进行解析:
anewarray、checkcast、getfield、getstatic、instanceof、invokedynamic、invokeinterface、invokespecial、invokestatic、invokevirtual、ldc、ldc_w、ldc2_w、multianewarray、new、putfield
初始化
1、执行静态代码块,完成静态属性的赋值
静态字段、静态代码段,字节码层面会生成clinit方法
方法中语句的先后顺序与代码的编写顺序相关
静态字段现在是保存在instanceMirrorKlass中的,而instanceMirrorKlass是保存在堆中的。jdk1.6之前是保存在方法区的
案例分析
public class Test_1 {
public static void main(String[] args) {
System.out.printf(Test_1_B.str);
}
}
class Test_1_A {
public static String str = "A str";
static {
System.out.println("A Static Block");
}
}
class Test_1_B extends Test_1_A {
static {
System.out.println("B Static Block");
}
}
结果:A Static Block 、A str
为什么:因为java类只有在使用的时候加载,调用str跟B类没有关系,所以不会加载B类。
public class Test_2 {
public static void main(String[] args) {
System.out.printf(Test_2_B.str);
}
}
class Test_2_A {
static {
System.out.println("A Static Block");
}
}
class Test_2_B extends Test_2_A {
public static String str = "B str";
static {
System.out.println("B Static Block");
}
}
结果: A Static Block 、 B Static Block 、 B str
为什么:因为初始化子类默认会加载父类
public class Test_3 {
public static void main(String[] args) {
System.out.printf(Test_3_B.str);
}
}
class Test_3_A {
public static String str = "A str";
static {
System.out.println("A Static Block");
}
}
class Test_3_B extends Test_3_A {
static {
str = "B str";
System.out.println("B Static Block");
}
}
结果:A Static Block 、 A str
为什么:还是因为使用的时候才会加载类。Test_3_B.str在加载的时候在父类找到了这个属性,就不需要去初始化Test_3_Bl ,赋值操作是在初始化的时候才会进行
public class Test_4 {
public static void main(String[] args) {
Test_4 arrs[] = new Test_4[1];
}
}
class Test_4_A {
static {
System.out.println("Test_4_A Static Block");
}
}
结果:无
为什么:数组是动态生成的,是用ObjArrayKlass存储的,是去new ObjArrayKlass对象不是去实例化对象。
public class Test_6 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Test_6_A.str);
}
}
class Test_6_A {
public static final String str = "A Str";
static {
System.out.println("Test_6_A Static Block");
}
}
结果:A str(看到这个结果,很惊讶,是因为我看漏了final)
为什么:因为final修饰的属性在准备阶段就进行了赋值操作,就不会在执行初始化了。(我试了下再加一个静态属性,还是不会执行静态块)
public class Test_8 {
static {
System.out.println("Test_8 Static Block");
}
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class<?> clazz = Class.forName("com.luban.ziya.classload.Test_1");
}
}
结果:Test_8 Static Block
为什么:因为在使用反射的时候会加载本类
public class Test_21 {
public static void main(String[] args) {
Test_21_A obj = Test_21_A.getInstance();
System.out.println(Test_21_A.val1);
System.out.println(Test_21_A.val2);
}
}
class Test_21_A {
public static int val1;
public static int val2 = 1;
public static Test_21_A instance = new Test_21_A();
Test_21_A() {
val1++;
val2++;
}
public static Test_21_A getInstance() {
return instance;
}
}
结果:1,2
为什么:执行getInstance()方法时,会实例化A类,从而在准备阶段从上往下执行赋初值操作val1=0,val2=0,在初始化的时候也是这样赋值val1 =0,val2=1.再执行静态块,所以变成了1,2
public class Test_22 {
public static void main(String[] args) {
Test_22_A obj = Test_22_A.getInstance();
System.out.println(Test_22_A.val1);
System.out.println(Test_22_A.val2);
}
}
class Test_22_A {
public static int val1;
public static Test_22_A instance = new Test_22_A();
Test_22_A() {
val1++;
val2++;
}
public static int val2 = 1;
public static Test_22_A getInstance() {
return instance;
}
}
结果:1,1
为什么:因为执行getInstance()方法时,会实例化A类,从而在准备阶段从上往下执行赋初值操作val1=0,val2=0(所以它没有报错,可能很多人觉得会报错),在初始化的时候也是这样顺序赋值val1 =0,val2=0。再执行静态块的时候val2还是0,所以结果变成了1,1.后面的val2=1就又覆盖了val2。大家可以把静态块的val2值随便改,但是结果还是1,1