之前說了類加載的過程,但是有的讀者表示還是有些知識點(diǎn)沒弄清楚,相關(guān)面試題也不能思考出結(jié)果,所以今天就來總結(jié)下類加載、對象實(shí)例化
方面的知識點(diǎn)/面試題,幫助大家加深印象。
全是干貨,一網(wǎng)打盡類的基礎(chǔ)知識
!先看看下面的問題都能回答上來嗎?
<clinit>()
方法和<init>()
方法區(qū)別。先上圖,再描述:
Java
中對象的創(chuàng)建過程包括 類初始化和類實(shí)例化兩個階段。
而new
就是創(chuàng)建對象的一種方式,一種時(shí)機(jī)。
當(dāng)執(zhí)行到new
的字節(jié)碼指令的時(shí)候,會先判斷這個類是否已經(jīng)初始化,如果沒有初始化就要進(jìn)行類的初始化,也就是執(zhí)行類構(gòu)造器<clinit>()
方法。
如果已經(jīng)初始化了,就直接進(jìn)行類對象的實(shí)例化。
類的初始化
,是類的生命周期中的一個階段,會為類中各個類成員賦初始值。類的實(shí)例化
,是指創(chuàng)建一個類的實(shí)例的過程。但是在類的初始化之前,JVM
會保證類的裝載,鏈接(驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析)
四個階段都已經(jīng)完成,也就是上面的第一張圖。
裝載
是指 Java
虛擬機(jī)查找.class
文件并生成字節(jié)流,然后根據(jù)字節(jié)流創(chuàng)建java.lang.Class
對象的過程。鏈接
是指驗(yàn)證創(chuàng)建的類,并將其解析到JVM
中使之能夠被 JVM
執(zhí)行。那到底類加載的時(shí)機(jī)是什么時(shí)候呢?JVM
并沒有規(guī)范何時(shí)具體執(zhí)行,不同虛擬機(jī)的實(shí)現(xiàn)會有不同,常見有以下兩種情況:
隱式裝載
:在程序運(yùn)行過程中,當(dāng)碰到通過 new
等方式生成對象時(shí),系統(tǒng)會隱式調(diào)用 ClassLoader
去裝載對應(yīng)的 class 到內(nèi)存中;顯示裝載
:在編寫源代碼時(shí),主動調(diào)用 Class.forName()
等方法也會進(jìn)行 class 裝載操作,這種方式通常稱為顯示裝載。所以到這里,大的流程框架就搞清楚了:
當(dāng)JVM
碰到new
字節(jié)碼的時(shí)候,會先判斷類是否已經(jīng)初始化
,如果沒有初始化(有可能類還沒有加載,如果是隱式裝載,此時(shí)應(yīng)該還沒有類加載,就會先進(jìn)行裝載、驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析
四個階段),然后進(jìn)行類初始化
。
如果已經(jīng)初始化過了,就直接開始類對象的實(shí)例化
工作,這時(shí)候會調(diào)用類對象的<init>
方法。
然后說說具體的邏輯,結(jié)合一段類代碼:
public class Run {
public static void main(String[] args) {
new Student();
}
}
public class Person{
public static int value1 = 100;
public static final int value2 = 200;
public int value4 = 400;
static{
value1 = 101;
System.out.println("1");
}
{
value1 = 102;
System.out.println("3");
}
public Person(){
value1 = 103;
System.out.println("4");
}
}
public class Student extends Person{
public static int value3 = 300;
public int value5 = 500;
static{
value3 = 301;
System.out.println("2");
}
{
value3 = 302;
System.out.println("5");
}
public Student(){
value3 = 303;
System.out.println("6");
}
}
首先是類裝載,鏈接(驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析)。
當(dāng)執(zhí)行類準(zhǔn)備過程中,會對類中的靜態(tài)變量
分配內(nèi)存,并設(shè)置為初始值也就是“0值”
。比如上述代碼中的value1,value3
,會為他們分配內(nèi)存,并將其設(shè)置為0。但是注意,用final修飾靜態(tài)常量value2
,會在這一步就設(shè)置好初始值102。
初始化階段,會執(zhí)行類構(gòu)造器<clinit>
方法,其主要工作就是初始化類中靜態(tài)的(變量,代碼塊)。但是在當(dāng)前類的<clinit>
方法執(zhí)行之前,會保證其父類的<clinit>
方法已經(jīng)執(zhí)行完畢,所以一開始會執(zhí)行最上面的父類Object的<clinit>
方法,這個例子中會先初始化父類Person,再初始化子類Student。
初始化中,靜態(tài)變量和靜態(tài)代碼塊順序是由語句在源文件中出現(xiàn)的順序所決定的,也就是誰寫在前面就先執(zhí)行誰。所以這里先執(zhí)行父類中的value1=100,value1 = 101
,然后執(zhí)行子類中的value3 = 300,value3 = 301
。
接著就是創(chuàng)建對象的過程,也就是類的實(shí)例化,當(dāng)對象被類創(chuàng)建時(shí),虛擬機(jī)會分配內(nèi)存
來存放對象自己的實(shí)例變量和父類繼承過來的實(shí)例變量,同時(shí)會為這些事例變量賦予默認(rèn)值(0值)。
分配完內(nèi)存后,會初始化父類的普通成員變量(value4 = 400)
,和執(zhí)行父類的普通代碼塊(value1=102)
,順序由代碼順序決定。
執(zhí)行父類的構(gòu)造函數(shù)(value1 = 103)
。
父類實(shí)例化完了,就實(shí)例化子類,初始化子類的普通成員變量(value5 = 500)
,執(zhí)行子類的普通代碼塊(value3 = 302)
,順序由代碼順序決定。
執(zhí)行子類的構(gòu)造函數(shù)(value3 = 303)
。
所以上述例子打印的結(jié)果是:
123456
總結(jié)一下執(zhí)行流程
就是:
父類靜態(tài)變量和靜態(tài)代碼塊;
子類靜態(tài)變量和靜態(tài)代碼塊;
父類普通成員變量和普通代碼塊;
父類的構(gòu)造函數(shù);
子類普通成員變量和普通代碼塊;
子類的構(gòu)造函數(shù)。
最后,大家再結(jié)合流程圖
好好梳理一下:
在同一個類加載器下,一個類型只會被初始化一次,剛才說到new對象
是類初始化的一個判斷時(shí)機(jī),其實(shí)一共有六種
能夠觸發(fā)類初始化的時(shí)機(jī):
虛擬機(jī)啟動時(shí),初始化包含 main
方法的主類;
遇到 new
等指令創(chuàng)建對象實(shí)例時(shí),如果目標(biāo)對象類沒有被初始化則進(jìn)行初始化操作;
當(dāng)遇到訪問靜態(tài)方法或者靜態(tài)字段的指令時(shí),如果目標(biāo)對象類沒有被初始化則進(jìn)行初始化操作;
子類的初始化過程如果發(fā)現(xiàn)其父類還沒有進(jìn)行過初始化,則需要先觸發(fā)其父類的初始化;
使用反射 API
進(jìn)行反射調(diào)用時(shí),如果類沒有進(jìn)行過初始化則需要先觸發(fā)其初始化;
第一次調(diào)用 java.lang.invoke.MethodHandle
實(shí)例時(shí),需要初始化 MethodHandle
指向方法所在的類。
不會,<clinit>()
方法是阻塞的,在多線程環(huán)境下,如果多個線程同時(shí)去初始化一個類,那么只會有一個線程去執(zhí)行這個類的<clinit>()
,其他線程都會被阻塞。
new
關(guān)鍵字創(chuàng)建對象newInstance
方法,Constructor
類的newInstance
方法(反射機(jī)制)Clone
方法創(chuàng)建對象<clinit>()
方法和<init>()
方法區(qū)別。<clinit>()
方法發(fā)生在類初始化階段,會執(zhí)行類中的靜態(tài)類變量的初始化和靜態(tài)代碼塊中的邏輯,執(zhí)行順序就是語句在源文件中出現(xiàn)的順序。
<init>()
方法發(fā)生在類實(shí)例化階段,是默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù),會執(zhí)行普通成員變量的初始化和普通代碼塊的邏輯,執(zhí)行順序就是語句在源文件中出現(xiàn)的順序。
剛才都說了先初始化,再實(shí)例化,如果這個問題可以的話那不是打臉了嗎?
沒錯,要打臉了哈哈。
確實(shí)是先進(jìn)行類的初始化,再進(jìn)行類的實(shí)例化,但是如果我們在類的初始化階段
就直接實(shí)例化對象呢?比如:
class Person {
public static void main(String[] args) {
staticFunction();
}
static Person person = new Person();
static {
System.out.println("1");
}
{
System.out.println("2");
}
Person() {
System.out.println("3");
System.out.println("a=" + a + ",b=" + b);
}
public static void staticFunction() {
System.out.println("4");
}
int a = 100;
static int b = 200;
}
嘿嘿,這時(shí)候該怎么打印結(jié)果呢?
按照上面說過的邏輯,應(yīng)該是先靜態(tài)變量和靜態(tài)代碼塊,然后普通成員變量和普通代碼塊,最后是構(gòu)造函數(shù)。
但是因?yàn)殪o態(tài)變量又執(zhí)行了一次new Person()
,所以實(shí)例化過程被強(qiáng)行提前
了,被嵌入到了初始化過程中,在初始化過程中就進(jìn)行了實(shí)例化。而且因?yàn)槌跏蓟瘺]有結(jié)束就打印了a和b的值,所以static變量b的值就沒有賦值。
這段代碼的結(jié)果就變成了:
2
3
a=100,b=0
1
4
所以,實(shí)例化不一定要在類初始化結(jié)束之后才開始初始化,有可能在初始化過程中
就進(jìn)行了實(shí)例化。
另外可以思考下,怎么改就能保證打印的時(shí)候b有值呢?(修改代碼順序或者修改變量修飾符)
學(xué)了上面的內(nèi)容,這個問題就很簡單了:
類的初始化
,是指在類裝載,鏈接之后的一個階段,會執(zhí)行<clinit>()
方法,初始化靜態(tài)變量,執(zhí)行靜態(tài)代碼塊等。只會執(zhí)行一次。
類的實(shí)例化
,是指在類完全加載到內(nèi)存中后創(chuàng)建對象的過程,會執(zhí)行<init>()
方法,初始化普通變量,調(diào)用普通代碼塊??梢员徽{(diào)用多次。
那我們就試試舉例出最多的情況,其實(shí)也就是每個要經(jīng)過的地方都對實(shí)例變量進(jìn)行一次賦值:
對象被創(chuàng)建時(shí)候
,分配內(nèi)存會把實(shí)例變量賦予默認(rèn)值,這是肯定會發(fā)生的。實(shí)例變量本身初始化的時(shí)候
,就給他賦值一次,也就是int value1=100。初始化代碼塊的時(shí)候
,也賦值一次。構(gòu)造函數(shù)中
,在進(jìn)行賦值一次。一共四次,看代碼:
public class Person3 {
public int value1 = 100;
{
value1 = 102;
System.out.println("2");
}
public Person3(){
value1 = 103;
System.out.println("3");
}
}
https://blog.csdn.net/justloveyou_/article/details/72466416
https://kaiwu.lagou.com/course/courseInfo.htm?courseId=67#/detail/pc?id=1860
https://www.jianshu.com/p/8a14ed0ed1e9
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