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类的生命周期
加载阶段
连接阶段
验证阶段
准备阶段
解析阶段
初始化阶段
面试题1
面试题2 类的生命周期 类的生命周期描述了一个类加载、使用、卸载的整个过程#xff0c;整体可以分为以下五个阶段。 1. 加载 2. 连接#xff0c;其中又分为验证、准备、解析三…目录
类的生命周期
加载阶段
连接阶段
验证阶段
准备阶段
解析阶段
初始化阶段
面试题1
面试题2 类的生命周期 类的生命周期描述了一个类加载、使用、卸载的整个过程整体可以分为以下五个阶段。 1. 加载 2. 连接其中又分为验证、准备、解析三个子阶段 3. 初始化 4. 使用 5. 卸载
加载阶段
一、加载阶段的第一步是类加载器通过不同的渠道以二进制流的形式获取字节码信息这些渠道可以通过程序员使用Java代码进行扩展常见渠道如下。 1. 从本地磁盘上获取文件 2. 运行时通过动态代理生成比如Spring框架 3. Applet技术通过网络获取字节码文件
二、类加载器加载类后Java虚拟机会将字节码中的信息存储到方法区并在方法区中生成一个 InstanceKlass 对象。这个对象保存了类的所有信息包括实现多态等特定功能的信息。
三、Java虚拟机同时会在堆上生成与方法区中数据相似的 java.lang.Class 对象其作用是在Java代码中获取类的信息并存储静态字段的数据适用于JDK8及之后版本。 堆中的对象仅包含方法区对象的部分信息。对开发者而言只需访问堆中的 Class 对象而无需接触方法区中的所有信息。这样Java虚拟机可以有效控制开发者对数据的访问范围。 连接阶段 验证阶段
验证阶段的主要目的是检测Java字节码文件是否符合《Java虚拟机规范》的约束。该阶段通常无需程序员参与主要包括以下四个部分具体细节请参见《Java虚拟机规范》 1. 文件格式验证检查文件是否以0xCAFEBABE开头以及主次版本号是否符合当前Java虚拟机版本的要求 2. 元信息验证确保类具有父类即super不能为null 3. 指令语义验证检查程序执行指令的正确性例如方法内指令是否跳转到合法的位置 4. 符号引用验证确认是否尝试访问其他类中的private方法等。
准备阶段
准备阶段负责为静态变量static分配内存并设置初始值。在这一阶段每种基本数据类型和引用数据类型都有其特定的默认值。而在初始化阶段静态变量的值才会被更新为代码中指定的值。需要注意的是对于被 final 修饰的基本数据类型静态变量准备阶段会直接将其赋予代码中指定的值。这一阶段的重要性在于它确保所有静态变量在类加载时都有一个一致的状态为后续的初始化提供基础。
解析阶段
解析阶段的主要任务是将常量池中的符号引用替换为直接引用。在字节码文件中符号引用通过编号访问常量池的内容而直接引用则使用内存地址进行访问。这一转换提高了访问效率减少了查找开销使得Java虚拟机能够更快速地定位和使用数据。 初始化阶段
初始化阶段会执行字节码文件中clinitclass init 类的初始化方法的字节码指令包含了静态代码块中的代码并为静态变量赋值。
public class Demo1 {public static int value 1;static {value 2;}public static void main(String[] args) {}
}
以上代码编译成字节码文件之后会生成以下三个方法 1、init方法会在对象初始化时执行 2、main方法主方法 3、clinit方法类的初始化阶段执行
接下来分析clinit方法中的字节码指令 1、iconst_1将常量1放入操作数栈。此时栈中只有1这个数 2、putstatic指令会将操作数栈上的数弹出来并放入堆中静态变量的位置字节码指令中#2指向了常量池中的静态变量value在解析阶段会被替换成变量的地址 3、前面两步操作相当于执行value1后面两步操作同理执行value2将堆上的value赋值为2。
public class Demo1 {static {value 2;}public static int value 1;public static void main(String[] args) {}
}/* 原代码顺序public static int value 1;static {value 2;}
*/
如果将代码的位置互换字节码指令的位置也会发生变化如下图。 这样初始化结束之后最终value的值就变成了1而不是2。 引起clinit执行的几种情况 1. 访问类的静态变量或静态方法注意如果变量被 final 修饰且等号右侧的值是常量则不会触发初始化。 2. 调用 Class.forName(String className) 时 3. 创建该类的对象使用 new 关键字 4. 执行该类的 main 方法时。 Tip添加-XX:TraceClassLoading 参数可以打印出加载并初始化的类
clinit不会执行的几种情况 1.无静态代码块且无静态变量赋值语句 2.有静态变量的声明但是没有赋值语句如public static int a; 3.静态变量的定义使用final关键字这类变量会在准备阶段直接进行初始化 如public final static int a 10; 4.数组的创建不会导致数组中元素的类进行初始化。 面试题1
public class Test1 {public static void main(String[] args) {System.out.println(A);new Test1();new Test1();}public Test1(){System.out.println(B);}{System.out.println(C);}static {System.out.println(D);}
}
以上代码的输出结果是什么 1、执行main方法之前会先执行该类的clinit方法。clinit方法中执行了静态代码块中的方法因此输出D 2、之后走main方法输出A 3、随后创建两个对象原则上会执行两次对象初始化的指令但该对象在第一步时已经被加载并初始化所以此处不再加载与初始化而是走构造方法 4、构造代码块优先于构造方法执行因此先输出C再输出B创建两个对象因此输出CBCB 5、所以代码输出的结果为DACBCB 面试题2
public class Demo01 {public static void main(String[] args) {new B02();System.out.println(B02.a);}
}class A02{static int a 0;static {a 1;}
}class B02 extends A02{static {a 2;}
}
以上代码的输出结果是什么 1、调用new创建对象需要初始化B02有父类的情况优先初始化父类 2、执行A02的初始化代码最终将a赋值为1 3、父类初始完成进行本类B02初始化将a赋值为2 4、最终输出2。
变形 如果将new B02();注释掉会怎么样 分析步骤 1、访问父类的静态变量只初始化父类不初始本类 2、执行A02的初始化代码将a赋值为1 3、最终输出1。
总结 1、直接访问父类的静态变量不会触发子类的初始化。 2、子类的初始化clinit调用之前会先调用父类的clinit初始化方法
