今天突然在群里看到一段代碼友浸，覺得挺有意思峰尝，先放出來看看
public class App {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Z.i);
}
}
class Z {
static int peek() { return j; }
static int i = peek();
static int j = 1;
}
那么輸出結(jié)果是什么？
其實(shí)這主要就是考察到了Java類的加載過程收恢，大部分概念來源于《深入Java虛擬機(jī)(第二版)》一書武学，主要過程如下圖
其中祭往，加載，驗(yàn)證火窒，準(zhǔn)備硼补，初始化和卸載的順序是一定的，類的加載順序必須按照這個(gè)順序開始(但不一定是按順序完成熏矿，執(zhí)行過程中可能有交叉)已骇，但是解析階段則不一定，他在某些情況下可以在初始化之后再執(zhí)行(為了支持Java運(yùn)行時(shí)的綁定票编，即動(dòng)態(tài)綁定)褪储。
什么時(shí)候會(huì)執(zhí)行加載？ Java虛擬機(jī)規(guī)范中并沒有進(jìn)行強(qiáng)制約束慧域，由虛擬機(jī)的具體實(shí)現(xiàn)來自由把握鲤竹。但是對(duì)于初始化階段，虛擬機(jī)規(guī)范嚴(yán)格規(guī)定有且僅有5種情況必須立即對(duì)類進(jìn)行初始化(由于加載昔榴，驗(yàn)證辛藻，準(zhǔn)備，初始化和卸載的順序是一定的论泛，那么加載揩尸，驗(yàn)證蛹屿，準(zhǔn)備必然也會(huì)執(zhí)行):
- 遇到new屁奏，getstatic，setstatic错负，invokestatic這4條字節(jié)碼指令時(shí)坟瓢，如果類之前沒有初始化過，則需要先觸發(fā)其初始化犹撒。生成這4條指令最常見的Java常見是:使用new關(guān)鍵字實(shí)例化對(duì)象折联，讀取或設(shè)置一個(gè)靜態(tài)字段(被final修飾、已在編譯器把結(jié)果放入常量池的靜態(tài)字段除外)识颊，以及調(diào)用一個(gè)靜態(tài)方法的時(shí)候诚镰。
- 使用java.lang.reflect包的方法對(duì)類進(jìn)行反射調(diào)用的時(shí)候，如果類沒有進(jìn)行初始化祥款，則需要先進(jìn)行初始化清笨。
- 當(dāng)初始化一個(gè)類的時(shí)候，如果發(fā)現(xiàn)其父類還沒有進(jìn)行初始化刃跛，則需要先觸發(fā)其父類的初始化
- 當(dāng)虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)抠艾，用戶需要指定一個(gè)執(zhí)行的主類(包含 main方法的那個(gè)類)，虛擬機(jī)會(huì)先初始化這個(gè)主類桨昙。
- 當(dāng)使用JDK1.7的動(dòng)態(tài)語言支持時(shí)检号，如果一個(gè)java.lang.invoke.MethodHandle實(shí)例最后的解析結(jié)果REF_getStatic腌歉、REF_putStatic、REF_invokeStatic的方法句柄齐苛，并且這個(gè)方法句柄所對(duì)應(yīng)的類沒有初始化翘盖，則需要先觸發(fā)其初始化。
這5種情況也被稱為主動(dòng)引用凹蜂，其余其他情況都被稱為被動(dòng)引用最仑，不會(huì)觸發(fā)類的初始化。
加載
加載階段炊甲，虛擬機(jī)主要完成3件事:
- 通過一個(gè)類的全限定名來獲取定義此類的二進(jìn)制字節(jié)流（并沒有指明要從一個(gè)Class文件中獲取泥彤，可以從其他渠道，譬如：網(wǎng)絡(luò)卿啡、動(dòng)態(tài)生成吟吝、數(shù)據(jù)庫等）；
- 將這個(gè)字節(jié)流所代表的靜態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)颈娜；
- 在內(nèi)存中生成一個(gè)代表這個(gè)類的java.lang.Class對(duì)象剑逃，作為方法區(qū)這個(gè)類的各種數(shù)據(jù)的訪問入口；
驗(yàn)證
驗(yàn)證官辽，主要目的是為了確保Class文件的字節(jié)流包含的數(shù)據(jù)符合當(dāng)前虛擬機(jī)的要求蛹磺，不會(huì)危害到虛擬機(jī)的安全。
主要包括以下幾點(diǎn)驗(yàn)證:
- 文件格式驗(yàn)證
主要驗(yàn)證字節(jié)流是否符合Class文件格式的規(guī)范
是否以魔數(shù)0xCAFEBABE開頭同仆。
主萤捆、次版本號(hào)是否在當(dāng)前虛擬機(jī)的處理范圍之內(nèi)。
常量池的常量是否有不被支持的常量類型俗批。
指向常量的各種索引值是否有指向不存在的常量和不符合類型的常量俗或。
...... - 元數(shù)據(jù)驗(yàn)證
主要驗(yàn)證是否符合Java語言規(guī)范的要求。
這個(gè)類是否有父類（除了java.lang.Object岁忘，所有類都應(yīng)該有父類）
這個(gè)類是否繼承了不允許被繼承的類（final類）
是否實(shí)現(xiàn)了接口的所有方法辛慰。
方法、字段是否與父類產(chǎn)生矛盾(覆蓋了父類的final方法干像，重載返回值不同等)帅腌。
...... - 字節(jié)碼驗(yàn)證
- 符號(hào)引用驗(yàn)證
主要是對(duì)類自身以外的信息進(jìn)行匹配性校驗(yàn)
符號(hào)引用通過字符串描述的全限定名是否能找到對(duì)應(yīng)的類。
......
準(zhǔn)備
準(zhǔn)備階段是正式為類變量分配內(nèi)存并設(shè)置初始值的階段麻汰，這些變量所使用的內(nèi)存都將在方法區(qū)內(nèi)分配速客。當(dāng)前這些變量指的是被static修飾的類變量，而不是實(shí)例變量什乙，實(shí)例變量隨著類實(shí)例化的時(shí)候分配在Java堆內(nèi)挽封。
假設(shè)定義一個(gè)類變量
private static int value = 123;
在準(zhǔn)備階段，value的值為0，而不是123辅愿。賦值階段在初始化過程中執(zhí)行智亮。
但是存在特殊情況，如果類字段存在ConstantValue屬性点待，那在準(zhǔn)備階段就會(huì)被賦值阔蛉。
private final static int value = 123;
例如上面的例子，在準(zhǔn)備階段就會(huì)被賦值為123.
解析
解析階段主要是將常量池中的符號(hào)引用替換為直接引用的過程癞埠。
初始化
類初始化是類加載的最后一步状原，是執(zhí)行類構(gòu)造器<clinit>()方法的過程。
<clinit>()方法是由編譯器自動(dòng)收集類中的所有類變量的賦值動(dòng)作和靜態(tài)語句塊(static {})中的語句合并產(chǎn)生的苗踪，編譯器收集的順序由代碼的順序決定颠区。
另外，<clinit>()方法會(huì)保證在子類執(zhí)行之前通铲，父類的<clinit>()方法執(zhí)行完畢毕莱。
解題
如果要深入理解，可以去翻閱《深入Java虛擬機(jī)(第二版)》一書颅夺。
回過頭來看看剛開始提的代碼朋截，Z.i是一種主動(dòng)引用的操作。它會(huì)觸發(fā)Z類的初始化吧黄，不講述加載部服、驗(yàn)證、解析的過程拗慨，主要講準(zhǔn)備和初始化過程廓八，在準(zhǔn)備階段，類變量i, j會(huì)被初始化成0胆描，初始化階段瘫想，由于<clinit>()方法是根據(jù)代碼的順序來收集的，static會(huì)被合并昌讲，首先執(zhí)行的 i = peek()方法，此時(shí)j還未進(jìn)行復(fù)制减噪，j = 0短绸，所以i = 0, 然后再執(zhí)行j = 1的賦值。
所以答案也就出來了 筹裕， 最后的輸出為0醋闭。
那么再留下幾個(gè)例子，供你理解整個(gè)過程:
public class App {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Z.i);
}
}
class Z {
static int peek() { return j; }
static int j = 1;
static int i = peek();
}
public class App {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Z.i);
}
}
class Z {
static int peek() { return j; }
static int i = peek();
static final int j = 1;
}
