虛擬機(jī)把描述類的數(shù)據(jù)從Class文件加載到內(nèi)存浙于，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)、轉(zhuǎn)換挟纱、解析和初始化羞酗，最終可以變成被虛擬機(jī)使用的Java類型，這就是虛擬機(jī)的類加載機(jī)制紊服。

在java中檀轨，類型的加載、連接和初始化都是在程序運(yùn)行期間完成的欺嗤，不同于c/c++,這種策略的缺點(diǎn)就是在類加載的時(shí)候會(huì)造成性能開(kāi)銷参萄，但是它保證了java應(yīng)用程序的靈活性。例如：用戶可以通過(guò)自定義的類加載器煎饼，讓一個(gè)應(yīng)用程序可以在運(yùn)行時(shí)從網(wǎng)絡(luò)或者其它地方加載一個(gè)二進(jìn)制流作為程序代碼的一部分拧揽。例如JSP技術(shù)。

一腺占、類的加載時(shí)機(jī)與過(guò)程

1. 類的加載時(shí)機(jī)

類從被加載到虛擬機(jī)內(nèi)存中開(kāi)始淤袜，直到卸載出內(nèi)存為止，它的整個(gè)生命周期包括了：加載衰伯、驗(yàn)證铡羡、準(zhǔn)備、解析意鲸、初始化烦周、使用和卸載這7個(gè)階段尽爆。其中，驗(yàn)證读慎、準(zhǔn)備和解析這三個(gè)部分統(tǒng)稱為連接（linking）漱贱。

類的加載時(shí)機(jī).jpg

2. 何時(shí)開(kāi)始類的初始化

什么情況下需要開(kāi)始類加載過(guò)程的第一個(gè)階段:"加載"。虛擬機(jī)規(guī)范中并沒(méi)強(qiáng)行約束夭委，這點(diǎn)可以交給虛擬機(jī)的的具體實(shí)現(xiàn)自由把握幅狮，但是對(duì)于初始化階段虛擬機(jī)規(guī)范是嚴(yán)格規(guī)定了如下幾種情況，如果類未初始化會(huì)對(duì)類進(jìn)行初始化株灸。

• 創(chuàng)建類的實(shí)例
• 訪問(wèn)類的靜態(tài)變量(除常量即被final表示的靜態(tài)變量)崇摄，因?yàn)?strong>常量一種特殊的變量，因?yàn)榫幾g器把他們當(dāng)作值(value)而不是域(field)來(lái)對(duì)待慌烧。如果你的代碼中用到了常變量(constant variable)逐抑，編譯器并不會(huì)生成字節(jié)碼來(lái)從對(duì)象中載入域的值，而是直接把這個(gè)值插入到字節(jié)碼中屹蚊。這是一種很有用的優(yōu)化厕氨，但是如果你需要改變final域的值那么每一塊用到那個(gè)域的代碼都需要重新編譯。
• 訪問(wèn)類的靜態(tài)方法
• 反射(Class.forName("com.zcl.main"))
• 當(dāng)初始化一個(gè)類時(shí)汹粤，發(fā)現(xiàn)其父類還未初始化腐巢，則先對(duì)父類進(jìn)行初始化
• 虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)，先對(duì)main()方法的那個(gè)類進(jìn)行初始化
  以上情況稱為稱對(duì)一個(gè)類進(jìn)行“主動(dòng)引用”玄括，除此種情況之外冯丙，均不會(huì)觸發(fā)類的初始化，稱為“被動(dòng)引用”
  接口的加載過(guò)程與類的加載過(guò)程稍有不同遭京。接口中不能使用static{}塊胃惜。當(dāng)一個(gè)接口在初始化時(shí)，并不要求其父接口全部都完成了初始化哪雕，只有真正在使用到父接口時(shí)（例如引用接口中定義的常量）才會(huì)初始化船殉。

被動(dòng)引用的例子

1. 子類調(diào)用父類的靜態(tài)變量，子類不會(huì)被初始化斯嚎。只有父類被初始化利虫。。對(duì)于靜態(tài)字段堡僻，只有直接定義這個(gè)字段的類才會(huì)被初始化.
2. 通過(guò)數(shù)組定義來(lái)引用類糠惫，不會(huì)觸發(fā)類的初始化
3. 訪問(wèn)類的常量，不會(huì)初始化類

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 Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(SubClass.value);// 被動(dòng)應(yīng)用1
        SubClass[] sca = new SubClass[10];// 被動(dòng)引用2
    }
}

程序輸出：證明了被動(dòng)引用1 2
superclass init
123

class ConstClass {
    static {
        System.out.println("ConstClass init");
    }
    public static final String HELLOWORLD = "hello world";
}
 
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(ConstClass.HELLOWORLD);// 調(diào)用類常量
    }
}

程序輸出：證明了被動(dòng)引用3
hello world

2. 類的加載過(guò)程

2.1驗(yàn)證

驗(yàn)證class文件的內(nèi)容是否符合jvm虛擬機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)要求钉疫，包括class文件的格式驗(yàn)證和語(yǔ)義驗(yàn)證等

2.2 準(zhǔn)備

準(zhǔn)備階段是為類的靜態(tài)變量分配內(nèi)存并將其初始化為默認(rèn)值硼讽，這些內(nèi)存都將在方法區(qū)中進(jìn)行分配。準(zhǔn)備階段不分配類中的實(shí)例變量的內(nèi)存牲阁，實(shí)例變量將會(huì)在對(duì)象實(shí)例化時(shí)隨著對(duì)象一起分配在Java堆中固阁。

public static int value=123;//在準(zhǔn)備階段value初始值為0 壤躲。在初始化階段才會(huì)變?yōu)?23 。

2.3 解析

該階段主要完成符號(hào)引用到直接引用的轉(zhuǎn)換動(dòng)作备燃，例如：根據(jù)類的全限定名找到該類具體的地址碉克。解析動(dòng)作并不一定在初始化動(dòng)作完成之前，也有可能在初始化之后并齐。

2.4 初始化

初始化順序：
我們大家都知道漏麦，對(duì)于靜態(tài)變量、靜態(tài)初始化塊冀膝、變量、初始化塊霎挟、構(gòu)造器窝剖，它們的初始化順序以此是（靜態(tài)變量、靜態(tài)初始化塊）>（變量酥夭、初始化塊）>構(gòu)造器赐纱。

類初始化是類加載過(guò)程的最后一步，前面的類加載過(guò)程熬北，除了在加載階段用戶應(yīng)用程序可以通過(guò)自定義類加載器參與之外疙描，其余動(dòng)作完全由虛擬機(jī)主導(dǎo)和控制。到了初始化階段讶隐，才真正開(kāi)始執(zhí)行類中定義的Java程序代碼起胰。

初始化階段是執(zhí)行類構(gòu)造器<clinit>()方法的過(guò)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(yǔ)句塊(static{}塊)中的語(yǔ)句合并產(chǎn)生的巫延。

題目分析

class SingleTon {
    private static SingleTon singleTon = new SingleTon();
    public static int count1;
    public static int count2 = 0;
 
    private SingleTon() {
        count1++;
        count2++;
    }
 
    public static SingleTon getInstance() {
        return singleTon;
    }
}
 
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        SingleTon singleTon = SingleTon.getInstance();
        System.out.println("count1=" + singleTon.count1);
        System.out.println("count2=" + singleTon.count2);
    }
}

1:SingleTon singleTon = SingleTon.getInstance();調(diào)用了類的SingleTon調(diào)用了類的靜態(tài)方法效五，觸發(fā)類的初始化
2:類加載的時(shí)候在準(zhǔn)備過(guò)程中為類的靜態(tài)變量分配內(nèi)存并初始化默認(rèn)值 singleton=null count1=0,count2=0
3:類初始化，為類的靜態(tài)變量賦值和執(zhí)行靜態(tài)代碼塊炉峰。singleton賦值為new SingleTon()調(diào)用類的構(gòu)造方法
4:調(diào)用類的構(gòu)造方法后count=1;count2=1
5:繼續(xù)為count1與count2賦值,此時(shí)count1沒(méi)有賦值操作,所有count1為1,但是count2執(zhí)行賦值操作就變?yōu)?
若將代碼修改為下：

class Singleton {
    private static Singleton singleTon = new Singleton();
    public static int count1 = 1;
    public int count2 = 2 ;

    private Singleton() {
        System.out.println(count1 + " - "+count2);
        count1++;
        count2++;
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return singleTon;
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton singleTon = Singleton.getInstance();
        System.out.println("count1=" + singleTon.count1);
        System.out.println("count2=" + singleTon.count2);
    }
}

則有結(jié)果為：

0 - 2
count1=1
count2=3

分析：因?yàn)槠胀ǔＡ恐挥性趯?duì)象被實(shí)例化后才分配內(nèi)存空間進(jìn)行賦值畏妖，所有當(dāng)進(jìn)行new Sigleton()時(shí)，count2已經(jīng)被賦值為2疼阔，而靜態(tài)變量在類加載的準(zhǔn)備階段已經(jīng)被初始化為0戒劫，這時(shí)還沒(méi)有被進(jìn)行賦值操作，所以最終結(jié)果為賦值后的結(jié)果1

本文摘自https://blog.csdn.net/m0_38075425/article/details/81627349
https://www.cnblogs.com/shinubi/articles/6116993.html