public class SuperClass {
static{
System.out.println("SuperClass init!");
}
public static int value = 100;
}
public class SubClass extends SuperClass{
static {
System.out.println("SubClass init!");
}
}
/**
* 非主动使用类字段演示
*/
public class NotInitialization {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(SuperClass.value);
}
}
public class NotInitialization {
public static void main(String[] args) {
SuperClass[] sca = new SuperClass[10];
}
}
通过数组引用不会初始化类
public class ConstClass {
static {
System.out.println("ConstantClass init!");
}
public static final String HELLO = "hello world";
}
public class NotInitialization {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(ConstClass.HELLO);
}
}
()方法是由编译器自动收集类中的所有变量的赋值动作和静态语句块中的语句合并产生的，他按照代码中出现的顺序收集，静态语句块中只能访问到定义在静态语句块之前的变量，定义在他之后的，在静态语句块中只能赋值不能访问
```
public class Test {
static{
i = 1;//可以赋值
System.out.println(i);//不能访问
}
static int i = 0;
}
```
1.()方法在执行之前必须保证自己父类的类构造器方法已经执行完毕,因此在虚拟机中第一个被执行的()方法的类肯定是java.lang.Object
2.由于父类的()方法优先执行，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
3.()并不是必须的，如果一个类中没有静态语句块，也没有对变量的赋值操作，那么编译器可以不为这个类生成()方法。
4.接口中不能使用静态语句块，但仍然有变量初始化的赋值操作，因此接口与类一样都会生成()方法，但是接口与类不同的是，执行接口的()方法不需要先执行父类接口的()方法，只有父类接口中定义的变量使用时父类接口才会初始化，另外接口实现类在初始化时也一样不会执行接口的()方法
5.虚拟机会保证一个类的()方法在多线程环境中被正确的加锁，同步
类加载器:
把类加载阶段中“通过一个类的全限定名来获取描述此类的二进制字节流”这个动作放到java虚拟机外部去实现，以便让程序自己决定如何去获取所需要的类，实现这个动作的代码模块称为“类加载器”
1）类与类的加载器
比较两个类是否相等，只有在这两个类是由同一个类加载器加载的前提下才有意义，即使两个类来源于同一个Class文件，被同一个虚拟机加载，只要他们的类加载器不一样，那么这两个类必定不相等（equals（） isAssignableFrom（） isInstance（））
2）双亲委派模型
从java虚拟机的角度来讲，只存在两种不同的类加载器：一种是启动类加载器，是虚拟机的一部分，另一种是所有其他的类加载器，这些加载器由java语言实现，独立虚拟机之外，都继承抽象类java.lang.ClassLoader
类加载器可以分为以下几种
1.启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）(存放在%JAVA_HOME%\lib或-XBootclasspath指定的)
2.扩展类加载器（Extension ClassLoader）（%JAVA_HOME%\lib\ext或java.ext.dirs）
3.应用程序类加载器（Application ClassLoader）：一般情况下这个是程序默认的类加载器
以下是类加载器的双亲委派模型
`public abstract class ClassLoader`
```
public Class loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
return loadClass(name, false);
}
protected Class loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException
{
synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
// 在加载类之前先调用findLoadedClass方法检查该类是否已经被加载过，findLoadedClass会返回一个Class类型的对象，如果该类已经被加载过，那么就可以直接返回该对象
Class c = findLoadedClass(name);
if (c == null) {
long t0 = System.nanoTime();
try {
if (parent != null) {
c = parent.loadClass(name, false);
} else {
c = findBootstrapClassOrNull(name);
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
// ClassNotFoundException thrown if class not found
// from the non-null parent class loader
}
if (c == null) {
// 如果以上两个步骤都没有成功的加载到类，那么调用自己的findClass(name)方法来加载类。
long t1 = System.nanoTime();
c = findClass(name);
// this is the defining class loader; record the stats
sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
}
}
if (resolve) {
//链接指定的类。这个方法给Classloader用来链接一个类，如果这个类已经被链接过了，那么这个方法只做一个简单的返回。否则，这个类将被按照 Java™规范中的Execution描述进行链接……
resolveClass(c);
}
return c;
}
}
```
```
protected Object getClassLoadingLock(String className) {
Object lock = this;
if (parallelLockMap != null) {
Object newLock = new Object();
lock = parallelLockMap.putIfAbsent(className, newLock);
if (lock == null) {
lock = newLock;
}
}
return lock;
}
private ClassLoader(Void unused, ClassLoader parent) {
this.parent = parent;
if (ParallelLoaders.isRegistered(this.getClass())) {
parallelLockMap = new ConcurrentHashMap<>();
package2certs = new ConcurrentHashMap<>();
domains =
Collections.synchronizedSet(new HashSet());
assertionLock = new Object();
} else {
// no finer-grained lock; lock on the classloader instance
parallelLockMap = null;
package2certs = new Hashtable<>();
domains = new HashSet<>();
assertionLock = this;
}
}
//封装了并行的可装载的类型的集合。
private static class ParallelLoaders {
private ParallelLoaders() {}
// the set of parallel capable loader types
private static final Set> loaderTypes =
Collections.newSetFromMap(
new WeakHashMap, Boolean>());
static {
synchronized (loaderTypes) { loaderTypes.add(ClassLoader.class); }
}
/**
* Registers the given class loader type as parallel capabale.
* Returns {@code true} is successfully registered; {@code false} if
* loader's super class is not registered.
*/
static boolean register(Class c) {
synchronized (loaderTypes) {
if (loaderTypes.contains(c.getSuperclass())) {
// register the class loader as parallel capable
// if and only if all of its super classes are.
// Note: given current classloading sequence, if
// the immediate super class is parallel capable,
// all the super classes higher up must be too.
loaderTypes.add(c);
return true;
} else {
return false;
}
}
}
/**
* Returns {@code true} if the given class loader type is
* registered as parallel capable.
*/
static boolean isRegistered(Class c) {
synchronized (loaderTypes) {
return loaderTypes.contains(c);
}
}
}
```
## 类装载方式，有两种:
1. 隐式装载， 程序在运行过程中当碰到通过new 等方式生成对象时，隐式调用类装载器加载对应的类到jvm中。
2. 显式装载， 通过class.forname()等方法，显式加载需要的类
解析阶段并不是一定的：Java的运行时绑定（动态绑定）。
初始化： 1.new、getstatic、putstatic、invokestatic这四条字节码指令（new实例化对象、读取或者设置一个静态字段、调用一个类的静态方法）
3.初始化一个类，父类也初始化。但是一个接口初始化时，并不要求父类接口全部完成初始化，真正使用父接口才会初始化
4.虚拟机启动的时候，主类
5.java.lang.invoke.MethodHandle实例最后解析结果REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic方法句柄
上面代码运行后只会输出“SuperClass init! ”,对于静态代码字段，只有直接定义这个字段的类才会被初始化，因此通过子类引用父类中静态字段，只会触发父类的初始化而不会触发之类的初始化。-XX:+TraceClassLoading会导致子类被加载
通过数组引用不会初始化类
常量在编译阶段会存入调用类的常量池中本质上没有直接引用到定义常量的类，因此不会触发定义常量类的初始化
加载： 1.通过一个类的全限定名获取类的二进制字节流
2.字节流代表的静态存储结构转化为方法区运行时数据结构
3.在内存中生成一个代表类的java.lang.Class对象作为方法区这个类各个数据的访问入口
加载阶段完成后，虚拟机外部的二进制字节流就按照虚拟机所需要的格式存储在方法区之中，方法区中的数据存储格式由虚拟机实现自行定义，虚拟机规范未规定此区域的具体数据结构。然后在内存中实例化一个java.lang.Class类的对象，这个对象将作为程序访问方法区中的这些类型数据的外部接口。
验证： 验证时连接阶段的第一步，这一阶段的目的是为了确保Class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求，并且不会危害虚拟机自身的安全，主要包含以下内容
文件格式验证：
1.第一阶段要验证字节流是否符合Class文件格式的规范，并且能被当前版本的虚拟机处理包含以下内容 是否以魔数0xCAFEBABE开头
2.主次版本号是否在当前虚拟机处理范围之内
3.常量池的常量中是否有不被支持的常量类型
4.指向常量的各种索引值中是否有指向不存在的常量或不符合类型的常量
5.CONSTANT_Utf8_info 型的常量中是否有不符合UFT8编码的数据
6.Class文件中各个部分及文件本身是否有本删除的或附加的其他信息
·····
只有通过了这个阶段的验证后，字节流才会进入内存的方法区中进行存储，所以后面的3个验证阶段全部是基于方法区的存储结构进行的，不会再直接操作字节流。
元数据验证
第二阶段是对字节码描述的信息进行语义分析，以保证其描述的信息符合Java语言的规范的要求，包含以下信息 1.这个类是否有父类（除了java.lang.Object之外，所有的类都应当有父类）
2.这个类的父类是否继承了不允许被继承的类
3.如果这个类不是抽象类，是否实现了其父类或者接口要求实现的所有的方法
4.类中的字段，方法是否与父类产生矛盾
······
字节码验证
第三阶段是整个验证过程中最复杂的一个阶段，主要目的是通过数据流和控制流分析，确定程序语法是否是合法的，符合逻辑的。在第二阶段对元数据信息中的数据类型做完校验后，这个阶段将对类的方法体进行校验分析，保证被校验类的方法在运行时候不会做出对虚拟机有危害的事情。包含如下内容
1.保证任意时刻操作数栈的数据类型与指令代码序列都能配合工作，例如不会出现类似这种情况：在操作栈中放置一个int类型数据，使用却将他按照long类型使用
2.保证跳转指令不会跳转到方法体以外的字节码指令上
3.保证方法体中的类型转换是有效的，例如可以把一个子类对象赋给父类数据类型，这是安全的，但是把父类对象赋值给子类数据类型则是危险的
······
符号引用验证
最后一个阶段的校验发生在虚拟机将符号引用转化为直接引用的时候，这个转换动作发生在连接的第三阶段--解析中发生，符号引用可以看做是对类自身以外的信息进行匹配性校验，通常需要校验一下内容：
1.符号引用中通过字符串描述的全限定名是否能找到对应的类
2.在指定的类中是否存在符合方法的字段描述符以及简单名称所描述的方法和字段
3.符号引用中的类，字段，方法的访问性是否可以被当前类访问。
准备： 准备阶段是正式为 类变量 分配内存并设置变量初始值的阶段，这些变量所使用的内存都将在方法区中进行分配，记住，只为类变量分配内存，不包括实例变量，实例变量将会在对象实例化时随对象一起分配在java堆中
如果类字段的字段属性表中存在ConstantValue属性，那么在准备阶段变量value就会被初始化为ConstantValue属性所指定的值，例如：
public static final int value = 123;//在准备阶段虚拟机就会根据ConstantValue设置将value赋值为123
解析： 解析阶段是虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程，对同一个符号引用进行多次解析请求是很常见的事情，虚拟机不会重新再解析而是通过缓存去拿出解析的数据，但是invokedynamic指令除外，它会每次被解析都会被重新解析，解析动作主要针对类，接口，字段，类方法，接口方法，方法类型，方法句柄和调用点限定符7类符号引用进行,主要包含以下内容
符号引用：符号引用以一组符号来描述所引用的目标，符号可以是任意形式的字面量，只要使用时能够无歧义的定位到目标即可。 直接引用：直接引用可以是直接指向目标的指针，相对偏移量或是一个能间接定位到目标的句柄。
1.类或接口的解析 2.字段解析 3.类方法解析 4.接口方法解析
初始化： 类初始化阶段是类加载过程的最后一步，前面的类加载过程中，除了在加载阶段用户应用程序可以通过自定义类加载器参与之外，其余动作全部由虚拟机主导和控制，到了初始化阶段，才真正开始执行类中定义的Java程序代码，在准备阶段变量已经赋过一次系统要求的初始值，而在初始化阶段则通过程序制定的主观计划去初始化变量和其他资源，从另一个角度理解就是执行类构造器()方法的过程