1、类加载的时机

有且仅有以下6种情况，若类还没有初始化，则必须对类进行初始化，这6种场景中的行为称为对一个类型的主动引用。

注：初始化是类加载过程中的最后一个步骤，因此类初始化完成，则说明其前面的步骤都已完成。

（1）遇到new、getstatic、putstatic和invokestatic这四条字节码指令时。能够生成这4个字节码指令的典型Java代码场景有

• 使用new关键字实例化对象
• 读取或设置一个类的静态字段（final字段除外，final字段已在编译期将结果放入了常量池中，本质上没有直接引用到定义常量的类，因此不会触发该类的初始化）
• 调用一个类的静态方法

（2）反射调用时，会触发类的初始化

Class.forName("ClassLoadTest");

（3）初始化类的时候，若其父类未初始化，则会触发其父类的初始化，先加载父类

（4）虚拟机启动的时候，会从主类开始执行（包含main方法的类），虚拟机会先初始化这个主类

（5）使用MethodHandle去获取方法句柄时，若是读取或设置静态字段的方法，或这是new实例化的方法，则会触发对应类的初始化

（6）若接口中有默认方法（default方法），当实现此接口的类被初始化时，会先初始化此接口。

除以上6种场景之外，所有其它的引用类型的方式都不会触发类的加载，这种称为被动引用.

（1）通过子类引用父类的静态字段，不会导致子类的初始化

（2）通过数组定义来引用类，不会触发此类的初始化

（3）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。

测试用例

class Parent {
    protected static String name = "parent";

    {
        System.out.println("Parent 普通代码块");
    }

    static {
        System.out.println("Parent 静态代码块");
    }

    Parent() {
        System.out.println("Parent 构造器");
    }
}

class Child extends Parent{
    public static final String CONSTANT = "常量字段";

    public static String CLASS_FIELD = "类变量字段";

    {
        System.out.println("Child 普通代码块");
    }

    static {
        System.out.println("Child 静态代码块");
    }

    Child() {
        System.out.println("Child 构造器");
    }
}

测试1：通过子类引用父类的静态字段，不会触发子类的初始化

System.out.println(Child.name);

输出1:

Parent 静态代码块

测试2：通过数组的定义来引用类，不会触发类的初始化

Child[] children = new Child[10];

输出2：

没有输出

测试3：调用常量，不会触发类的初始化

String s = Child.CONSTANT;

输出3：

没有输出

测试4：初始化子类的时候，会先初始化父类

String s = Child.CLASS_FIELD;

输出4：

Parent 静态代码块
Child 静态代码块

2、类加载的过程

加载——验证——准备——解析——初始化

（1）加载

通过类的全限定名获取类的二进制字节流，并将字节流转化为方法区的运行时数据结构。

在堆内存中生成一个代表该类的java.lang.Class的对象，作为方法区这个类的各种数据的访问入口。

（2）验证

校验Class文件种的字节流是否符合JVM规范

（3）准备

给类变量分配内存，并为类变量设置系统初始值（系统的零值）

在JDK8之前，类变量的内存都是在方法区分配。

在JDK8及之后，类变量随Class对象一起分配在堆内存中。

（4）解析

将常量池内的符号引用替换为直接引用。

符号引用：只是一种符号用来描述所引用的目标，符合JVM的规范，与实际内存指向无关

直接引用：可实际定位到内存中的位置

（5）初始化

执行类中所有类变量的赋值动作和static代码块。

因此，在1中，只需要通过是否执行了static代码块的内容，就可以知道类是否被初始化。

3、类的初始化 VS 类的实例化

（1）初始化是类加载过程中的最后一个环节，实例化时创建对象的环节。

（2）一个类只会加载一次，加载完会在堆内存中生成一个代表该类的Class对象

（3）类的初始化是执行类构造器的clinit方法，这个方法是由编译器自动生成的，它按代码的实际顺序，收集了类中所有类变量的赋值动作和static代码块。

　　实例化是执行类的普通代码块和实例对象的赋值。

（4）new Child() 过程的执行顺序是

• 加载父类（执行父类的static赋值和static代码块）
• 加载子类（执行子类的static赋值和static代码块）
• 执行父类的普通代码块
• 执行父类的构造器方法
• 执行子类的普通代码块
• 执行子类的构造器方法

测试：

new Child();

输出：

Parent 静态代码块
Child 静态代码块
Parent 普通代码块
Parent 构造器
Child 普通代码块
Child 构造器

参考书籍：

1.《深入理解Java虚拟机》第3版，作者：周志明

类加载机制1——类的加载过程

原文：https://www.cnblogs.com/a-candy/p/14823850.html