類載入與實例化基本步驟類裝載分為以下 5 個步驟：載入：根據查找路徑找到相應的 class 文件然後導入檢查：檢查載入的 class 文件的正確性準備：給類中的靜態變數分配記憶體空間解析：虛擬機將常量池中的符號引用替換成直接引用的過程。符號引用理解為一個標示，而直接引用直接指向記憶體中的地址 ...

類載入與實例化

基本步驟

類裝載分為以下 5 個步驟：

載入：根據查找路徑找到相應的 class 文件然後導入
檢查：檢查載入的 class 文件的正確性
準備：給類中的靜態變數分配記憶體空間
解析：虛擬機將常量池中的符號引用替換成直接引用的過程。符號引用理解為一個標示，而直接引用直接指向記憶體中的地址
初始化：對靜態變數和靜態代碼塊執行初始化工作

載入過程

public class ClassLoadTest {
    public static int k = 0;
    public static ClassLoadTest t1 = new ClassLoadTest("t1");
    public static ClassLoadTest t2 = new ClassLoadTest("t2");
    public static int i = print("i");
    public static int n = 99;
    public int j = print("j");
    {
        print("構造塊");
    }
    static {
        print("靜態塊");
    }
    public ClassLoadTest(String str) {
        System.out.println((++k) + ":" + str + "    i=" + i + "  n=" + n);
        ++n;
        ++i;
    }
    public static int print(String str) {
        System.out.println((++k) + ":" + str + "   i=" + i + "   n=" + n);
        ++n;
        return ++i;
    }
    public static void main(String[] args) {
        new ClassLoadTest("ClassLoadTest");
    }
}

1:j   i=0   n=0
2:構造塊   i=1   n=1
3:t1    i=2  n=2
4:j   i=3   n=3
5:構造塊   i=4   n=4
6:t2    i=5  n=5
7:i   i=6   n=6
8:靜態塊   i=7   n=99
9:j   i=8   n=100
10:構造塊   i=9   n=101
11:ClassLoadTest    i=10  n=102

示例分析

執行 main 時，先載入所在類，聲明靜態變數，並初始化靜態變數執行靜態代碼塊（按順序執行）
初始化到 t1 時，暫停類載入，先實例化，此時 k=0，而 i，n 都未初始化，系統預設值為 0 初始化 j 時， k 自增為 1，i，n 為0，輸出 “1:j i=0 n=0”，n,i 自增為 1 執行代碼塊，輸出 “2:構造塊 i=1 n=1”，n,i 自增為 2 執行構造函數，輸出 “3:t1 i=2 n=2”，n,i 自增為 3
初始化到 t2 時，暫停類載入，先實例化，此時 k=3，i，n 都還未初始化，但已自增為 3 初始化 j 時，k 自增為 4，i，n 未初始化為 3，輸出 “4:j i=3 n=3”，n,i 自增為 4 執行代碼塊，輸出 “5:構造塊 i=4 n=4”，n,i 自增為 5 執行構造函數，輸出 “6:t2 i=5 n=5”，n,i 自增為 6
初始化 i，輸出 “7:i i=6 n=6”，n,i 自增為 7，返回自增後的i賦值給 i
初始化 n，賦值 99
執行靜態塊，輸出 “8:靜態塊 i=7 n=99”，i 自增為 8，n 自增為 100

類載入過程

載入某類前先載入其父類載入某類時，先聲明靜態成員變數，初始化為預設值，再初始化靜態成員變數執行靜態代碼塊初始化靜態成員變數執行靜態代碼塊時，是按順序執行（初始化靜態成員變數的本質就是靜態代碼塊）

在某類載入過程中調用了本類實例化過程（如new了本類對象），則會暫停類載入過程先執行實例化過程，執行完畢再回到類載入過程

實例化過程

對某類實例化前，先對其父類進行實例化實例化某類時，先聲明成員變數，初始化為預設值，再初始化成員變數執行代碼塊初始化成員變數執行代碼塊時，是按順序執行

類的主動與被動使用

主動使用場景
- 最為常用的 new 一個類的實例對象
- 直接調用類的靜態方法
- 操作該類或介面中聲明的非編譯期常量靜態欄位
- 反射調用一個類的方法
- 初始化一個類的子類的時候，父類也相當於被程式主動調用了（如果調用子類的靜態變數是從父類繼承過並沒有覆寫的，那麼也就相當於只用到了父類的東東，和子類無關，所以這個時候子類不需要進行類初始化）
- 直接運行一個main函數入口的類

所有的 JVM 實現，在首次主動使用某類的時候才會載入該類。

被動使用場景
- 子類調用父類的靜態變數，子類不會被初始化。只有父類被初始化。對於靜態欄位，只有直接定義這個欄位的類才會被初始化
- 通過數組定義來引用類，不會觸發類的初始化，如SubClass[] sca = new SubClass[10]
- 訪問類的編譯期常量，不會初始化類

編譯期常量

寫到類常量池中的類型是有限的：String 和幾個基本類型

String 值為 null 時，也會寫到類常量池中使用 new String("xx") 創建字元串時，得到的字元串不是類常量池中的
對於通過 new 產生一個字元串（假設為 ”china” ）時，會先去常量池中查找是否已經有了 ”china” 對象，如果沒有則在常量池中創建一個此字元串對象，然後堆中再創建一個常量池中此 ”china” 對象的拷貝對象。

變數初始化

普通成員變數在聲明時、代碼塊、構造方法中可以被初始化
靜態變數在聲明時、靜態塊中可以被初始化
成員變數有預設的初始值

byte:0(8位)
short:0(16位)
int:0(32位)
long:0L(64位)
char:\u0000(16位)，代表NULL
float:0.0F(32位)
double:0.0(64位)
boolean: flase

局部變數聲明以後，java 虛擬機不會自動的初始化為預設值

因此對於局部變數，必須先經過顯示的初始化，才能使用。如果編譯器確認一個局部變數在使用之前可能沒有被初始化，編譯器將報錯

類載入器

功能

負責載入位元組碼文件，class 文件在文件開頭有特定的文件標示，並且 ClassLoader 負責 class 文件的載入等，至於它是否可以運行，則由 Execution Engine 決定
主要功能
- 定位和導入二進位 class 文件
- 驗證導入類的正確性
- 為類分配初始化記憶體
- 幫助解析符號引用

委派模式

自下而上檢測是否已經載入類

當 JVM 載入一個類的時候，下層的載入器會將任務委托給上一層類載入器，上一層載入檢查它的命名空間中是否已經載入這個類，如果已經載入，直接使用這個類。如果沒有載入，繼續往上委托直到頂層
由上而下嘗試載入類

檢查完畢沒有載入該類，則按照相反的順序進行載入，如果 Bootstrap 載入器找不到這個類，則往下委托，直到找到類文件。對於某個特定的類載入器來說，一個 java類只能被載入一次，也就是說在 java 虛擬機中，類的完整標識是（classLoader，package，className）

在 java 中任意一個類都是由這個類本身和載入這個類的類載入器來確定這個類在JVM中的唯一性
優點

使得類有了層次的劃分。就拿 java.lang.Object 來說，載入它經過一層層委托最終都由 Bootstrap ClassLoader 去找 jre\lib 中 rt.jar 裡面的 java.lang.Object 並載入到 JVM 中。如果有不法分子自己構造了一個 java.lang.Object，裡面嵌了不好的代碼，按照雙親委派模型來實現的話，最終載入到 JVM 中的只會是 rt.jar 裡面的東西，也就是說這些核心的基礎類代碼得到了保護

類載入與實例化

類載入與實例化

基本步驟

載入過程

示例分析

類載入過程

實例化過程

類的主動與被動使用

編譯期常量

變數初始化

類載入器

分類

功能

委派模式