1 类加载的时机

本章主要内容： 虚拟机如何加载这些Class文件，Class文件中的信息进入到虚拟机中后会发生什么变化。

类加载的时机

类加载机制：Java虚拟机把描述类的数据从Class文件加载到内存，并对数据进行校验、转换解析和初始化，最终形成可以被虚拟机直接使用的Java类型，这个过程被称为虚拟机的类加载机制。

主动引用：有且仅有 6 种，必须立即对类进行“初始化”(而加载、验证，准备自然需要在此之前开始)

除此之外，所有引用类型的方式都不会触发初始化，称为被动引用。

例子1：

package ClassLoading;

class SuperClass{
    static {
        System.out.println("SuperClass init!");
    }
    public static int value = 123;
}

class SubClass extends SuperClass{
    static {
        System.out.println("SubClass init!");
    }
}

public class NotInitialization {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(SubClass.value);
    }
}


//输出：
//SuperClass init!
//123

对于静态字段，只有直接定义这个字段的类才会被初始化，因此通过其子类来引用父类中定义的静态字段，只会触发父类的初始化而不会触发子类的初始化。

例子2：

package ClassLoading;

class SuperClass{
    static {
        System.out.println("SuperClass init!");
    }
    public static int value = 123;
}

class SubClass extends SuperClass{
    static {
        System.out.println("SubClass init!");
    }
}

public class NotInitialization {
    public static void main(String[] args) {
        //使用数组定义来引用类，不会触发此类的初始化
        //程序不会输出任何数据
        SuperClass[] sca = new SuperClass[10];
    }
}

Java语言中对数组的访问要比C/C++相对安全，很大程度上就是因为这个类包装了数组元素的访问，而C/C++中则是直接翻译为对数组指针的移动。在Java语言里，当检查到发生数组越界时会抛出java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException异常，避免了直接造成非法内存访问。

例子3：

package ClassLoading;
class ConstClass{
    static {
        System.out.println("ConstClass init!");
    }
    public static final String HeLLOWORLD = "hello world";
}
public class NotInitialization {
    public static void main(String[] args) {
        //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 定义常量的类的初始化
        System.out.println(ConstClass.HeLLOWORLD);
    }
}
//输出： hello world

虽然在Java源码中确实引用了ConstClass类的常量HELLOWORLD，但其实在编译阶段通过常量传播优化，已经将此常量的值"helloworld"直接存储在NotInitialization类的常量池中，以后NotInitialization对常量ConstClass.HELLOWORLD的引用，实际都转化为NotInitialization类对自身常量池的引用了。也就是说，实际上NotInitialization的class文件之中并没有ConstClass类的符号引用入口，这两个类在编译成Class文件后就已不存在任何联系了。