文章目錄

• 一、類載入（初始化）的時機
• 二、主動引用、被動引用及被動引用的幾個例子
• 2.1 通過子類引用父類的靜態欄位，不會導致子類的初始化
• 2.2 通過陣列定義引入類，不會觸發類的初始化
• 2.3 訪問用final修飾的靜態欄位，不會觸發類的初始化
• 三、類載入的時機中類和介面的區別

在閱讀本文之前需要注意兩點。第一，本文指的“類”包括類和介面，對於類和介面的不同之處，會特別指明。第二，本文指定“Class檔案”並非存在磁碟上，這裡說的“Class檔案”是指一串二進位制的位元組流

一、類載入（初始化）的時機

類從被虛擬機器載入到記憶體中到從記憶體中解除安裝，由以下幾個過程（生命週期），如下圖所示：

其實第一個類載入的時機，java虛擬機器規範並沒有進行強行約束，而是有虛擬機器的具體實現來自動把握的。然而類的初始化，虛擬機器規範就做出了規定了。

類的初始化有以下5個時機：

1. 使用new例項化物件時、訪問修改類的靜態欄位（用final修飾的靜態欄位除外，因為它在編譯時已經放入了常量池了，不存在類的符號引用了）。在位元組碼層面就是上就是遇到new、puststatic、getstatic、invokesatic這幾個位元組碼指令時，如果類沒有被初始化，就進行類的初始化。
2. 如果對類進行反射呼叫時，如果沒有進行類的初始化，則需要先觸發其初始化。
3. 當初始化一個類時，發現其父類沒有被初始化，就先觸發其父類的初始化。
4. 當虛擬機器啟動時，使用者需要指定一個要執行的主類（包含main方法那個類），虛擬機器先初始化這個類。
5. 當使用JDK1.7的動態語言支援時，如果一個java.lang.invoke.MethodHandle例項的最終的解析結果REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic的方法控制代碼，並且這個方法控制代碼所對應的類沒有被進行過初始化，則需要先對其進行初始化。

二、主動引用、被動引用及被動引用的幾個例子

上面的5個時機稱為對類的主動引用（需要對類進行初始化的）。除此之外，所有引用類的方式都不會觸發類的初始化，被稱為類的被動引用。下面是類的三個類的被動引用的例子：

2.1 通過子類引用父類的靜態欄位，不會導致子類的初始化

程式碼：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //呼叫父類的靜態成員，並不會導致子類的初始化，只會進行父類的初始化
        int b = subClass.a;
    }
}

class superClass {
    static {
        System.out.println("superClass進行初始化");
    }

    public static int a = 3;
}

class subClass extends superClass {
    static {
        System.out.println("subClass進行初始化");
    }
}

執行結果：

上圖顯示了，沒有對子類進行初始化。

2.2 通過陣列定義引入類，不會觸發類的初始化

程式碼：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //通過陣列定義引入類，不會觸發類的初始化
       subClass[] subArray=new subClass[10];
    }
}

class superClass {
    static {
        System.out.println("superClass進行初始化");
    }

    public static int a = 3;
}

class subClass extends superClass {
    static {
        System.out.println("subClass進行初始化");
    }
}

執行結果：

執行結果就是沒輸出。

2.3 訪問用final修飾的靜態欄位，不會觸發類的初始化

程式碼：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //訪問用final修飾的靜態欄位，不會觸發類的初始化
        int b = superClass.a;
    }
}

class superClass {
    static {
        System.out.println("superClass進行初始化");
    }

    public final static int a = 3;
}

class subClass extends superClass {
    static {
        System.out.println("subClass進行初始化");
    }
}

執行結果：

執行，沒有輸出。常量在編譯階段會存入呼叫類（Main）的常量池中，本質上並沒有直接引用到定義常量的類（superClass），因此就不會觸發定義常量的類的初始化。

三、類載入的時機中類和介面的區別

類載入的時機中，類和介面的區別在於上面類初始化的時機中的第三點。當一個類初始化時，需要其全部父類都被進行初始。然而介面並不需要父介面全部完成初始化，只有在真正是要到父介面時（如引用介面中定義的常量）才會初始化父介面。

下面程式碼意義不大。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //初始化子類時，需要先初始化其父類介面
        int b = subClass.a;
        new subInterface(){
            @Override
            public void subMethod() {
                System.out.println(subInterface.b);
            }

            @Override
            public void superMethod() {
                System.out.println(subInterface.a);
            }
        }.subMethod();
    }
}


interface superInterface {

    public final static int a = 3;
    void superMethod();

}

interface subInterface extends superInterface {
    public final static int b = 3;
    void subMethod();
}

class superClass {
    static {
        System.out.println("初始化父類");
    }
}
class subClass extends superClass{
    static {
        System.out.println("初始化子類");
    }
    public static int a=3;
}

執行結果（怎樣看介面是否進行初始化，不知道）：