深入JVM——类型的生命周期(二)
2017-08-22 15:47
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上篇文章已经说了类型生命周期中的装载及连接过程,下面将主要描述下初始化过程。
首先要搞清楚初始化和实例化之间的区别:实例化是根据指定类型,在堆中生成一个实例对象,而初始化则不是,它所作的处理主要是为类变量赋予初始值,这里所说的初始值是相对于连接准备阶段的默认值而言的。
注意类变量和对象变量的区别:类变量是指类的静态变量或静态块,初始化时会重新赋值,而对象变量是实例化一个对象后,该对象特有的变量值(这是我的理解。实例如下:
运行如下代码:
Java代码
public class Test1 {
public int noStaticNum = printStaticNum();
public static int staticNum = printStaticNum();
static {
System.out.println("执行静态块!");
}
public static int printStaticNum() {
System.out.println("execute printStaticNum() method !");
return 1;
}
public int printNoStaticNum() {
System.out.println("execute printNoStaticNum() method !");
return 1;
}
public static void main(String[] args) {
}
}
得出结果:execute printStaticNum()
method !
执行静态块!
从执行结果中得知,初始化时,staticNum和静态块会重新赋值,而noStaticNum则不会。
初始化必须发生在装载、连接以后,java虚拟机一般会在每个类或接口主动使用时才会对类型进行初始化。下面六中情形符合主动使用的要求:
1.当创建某个类的新实例时。注:包括创建的所有方式,如new、反射、克隆以及反序列化等
2.当调用某个类的静态方法时
3.当使用某个类或接口的静态字段,或对该静态非常量字段进行赋值时。注意:用final修饰的静态字段除外,因为在编译阶段时,它就被替换成一个常量表达式
4.调用java API中的某些反射方法时,比如类Class中的方法或java.lang.reflect包中的方法
5.初始化某个类的子类时(某个类初始化时,要求它的超类已经被初始化了)
6.虚拟机启动时,包含有main方法的类
补充: 创建类的新实例的方式主要有四种:
1.明确使用new操作符
2.调用Class或Constructor对象的newInstance()方法
3.调用现有对象的clone()方法
4.通过java.io.ObjectInputStream类的getObject()方法反序列化
当使用某个类或接口的静态字段,或对该静态字段进行赋值时。注意:用final修饰的静态字段除外,因为在编译阶段时,它就被替换成一个常量表达式,不会作为类变量被保存到方法区中(具体可以写个类,编译成class文件,然后反编译即可看见结果)。具体分析见后面实例。
初始化某个类的子类时(某个类初始化时,要求它的超类已经被初始化了)。注意:该规则对应接口并不使用,只有在父接口所声明的非常量静态字段被使用时,它才会被初始化,而不是因为它的子类或子接口的初始化而被初始化。注意:虽然不会被初始化,但是会被装载。示例说明:
Java代码
/**
* Dog的超类是个父类,而不是接口
*/
public class Animal {
static String id = "Animal"; //类变量 ,注意不是对象变量
static String s2 = Test.print();
}
/**
* 子类,超类是Animal类
*
*/
public class Dog extends Animal{
static String dogId = "Dog"; //类变量
static {
System.out.println("Dog initialized !");
}
}
/**
* 测试类
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
String s = Dog.id; //------------1
//String s = Dog.dogId; //-------------2
System.out.println(s);
}
public static String print() {
System.out.println("execute Animal's print() method");
return "void";
}
static {
System.out.println("Test initialized !");
}
}
运行,得出测试结果如下:
1. 当注掉代码1,使用代码2时,打印结果信息:
Test initialized !
execute Animal's print() method
Dog initialized !
Dog
2. 当注调代码2,使用代码1时,打印结果信息:
Test initialized !
execute Animal's print() method
Animal
分析:从测试结果1可以看出,当超类是类时,子类初始化时,父类也初始化,并且在子类之前初始化。
实例二:
Java代码
/**
* Dog的超类是个接口,而不是类
*/
public interface Animal {
static String id = "Animal"; //接口中的局部类型,默认为static final
static String s2 = Test.print();
}
/**
* 子类,超类是Animal接口
*
*/
public class Dog implements Animal{
static String dogId = "Dog"; //类变量
static {
System.out.println("Dog initialized !");
}
}
测试类Test.java内容不变,注掉代码段1,执行结果如下:
Test initialized !
Dog initialized !
Dog
从测试结果看可以看出,Dog类初始化前,它的接口Animal并没有初始化,从而得出,超类是接口时,子类初始化时,超类并不一定会被初始化
实例三:
Java代码
/**
* Dog的超类是个接口,而不是类
*/
public class Animal {
final static String id = "Animal"; //当类变量是static final
final static String s2 = Test.print();
}
测试类Test.java不变,注掉代码段2,执行结果如下:
Test initialized !
Animal
分析: 当局部字段为静态常量类型时,使用该字段时,是不对该类进行初始化的。
卸载类型
JVM中类的生命周期和对象生命周期很相似。JVM创建并初始化对象,使程序能够使用创建好的对象。但是,但对象不再被使用时,则被JVM进行垃圾收集。类型也一样,但不在被使用时,也可被收集。
在类型生命周期过程中,类型被分为可触及的和不可触及的。可触及的类型还不可以被卸载收集,而不可触及的类则可以被卸载收集。
使用启动类装载器装载的类型永远是不可触及的,所以它们永远不会被卸载。一般可触及的类型都是被用户自定义装载器装载的,并且当前还在被使用的类型。
为什么要卸载并收集类型呢?上面描述过,类被装载后被存储到方法区,需占用一定的内存空间,如果不对用户自定义装载器装载的类进行收集,那么这样的类型将越来越多,最终会导致内存溢出等异常
首先要搞清楚初始化和实例化之间的区别:实例化是根据指定类型,在堆中生成一个实例对象,而初始化则不是,它所作的处理主要是为类变量赋予初始值,这里所说的初始值是相对于连接准备阶段的默认值而言的。
注意类变量和对象变量的区别:类变量是指类的静态变量或静态块,初始化时会重新赋值,而对象变量是实例化一个对象后,该对象特有的变量值(这是我的理解。实例如下:
运行如下代码:
Java代码
public class Test1 {
public int noStaticNum = printStaticNum();
public static int staticNum = printStaticNum();
static {
System.out.println("执行静态块!");
}
public static int printStaticNum() {
System.out.println("execute printStaticNum() method !");
return 1;
}
public int printNoStaticNum() {
System.out.println("execute printNoStaticNum() method !");
return 1;
}
public static void main(String[] args) {
}
}
得出结果:execute printStaticNum()
method !
执行静态块!
从执行结果中得知,初始化时,staticNum和静态块会重新赋值,而noStaticNum则不会。
初始化必须发生在装载、连接以后,java虚拟机一般会在每个类或接口主动使用时才会对类型进行初始化。下面六中情形符合主动使用的要求:
1.当创建某个类的新实例时。注:包括创建的所有方式,如new、反射、克隆以及反序列化等
2.当调用某个类的静态方法时
3.当使用某个类或接口的静态字段,或对该静态非常量字段进行赋值时。注意:用final修饰的静态字段除外,因为在编译阶段时,它就被替换成一个常量表达式
4.调用java API中的某些反射方法时,比如类Class中的方法或java.lang.reflect包中的方法
5.初始化某个类的子类时(某个类初始化时,要求它的超类已经被初始化了)
6.虚拟机启动时,包含有main方法的类
补充: 创建类的新实例的方式主要有四种:
1.明确使用new操作符
2.调用Class或Constructor对象的newInstance()方法
3.调用现有对象的clone()方法
4.通过java.io.ObjectInputStream类的getObject()方法反序列化
当使用某个类或接口的静态字段,或对该静态字段进行赋值时。注意:用final修饰的静态字段除外,因为在编译阶段时,它就被替换成一个常量表达式,不会作为类变量被保存到方法区中(具体可以写个类,编译成class文件,然后反编译即可看见结果)。具体分析见后面实例。
初始化某个类的子类时(某个类初始化时,要求它的超类已经被初始化了)。注意:该规则对应接口并不使用,只有在父接口所声明的非常量静态字段被使用时,它才会被初始化,而不是因为它的子类或子接口的初始化而被初始化。注意:虽然不会被初始化,但是会被装载。示例说明:
Java代码
/**
* Dog的超类是个父类,而不是接口
*/
public class Animal {
static String id = "Animal"; //类变量 ,注意不是对象变量
static String s2 = Test.print();
}
/**
* 子类,超类是Animal类
*
*/
public class Dog extends Animal{
static String dogId = "Dog"; //类变量
static {
System.out.println("Dog initialized !");
}
}
/**
* 测试类
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
String s = Dog.id; //------------1
//String s = Dog.dogId; //-------------2
System.out.println(s);
}
public static String print() {
System.out.println("execute Animal's print() method");
return "void";
}
static {
System.out.println("Test initialized !");
}
}
运行,得出测试结果如下:
1. 当注掉代码1,使用代码2时,打印结果信息:
Test initialized !
execute Animal's print() method
Dog initialized !
Dog
2. 当注调代码2,使用代码1时,打印结果信息:
Test initialized !
execute Animal's print() method
Animal
分析:从测试结果1可以看出,当超类是类时,子类初始化时,父类也初始化,并且在子类之前初始化。
实例二:
Java代码
/**
* Dog的超类是个接口,而不是类
*/
public interface Animal {
static String id = "Animal"; //接口中的局部类型,默认为static final
static String s2 = Test.print();
}
/**
* 子类,超类是Animal接口
*
*/
public class Dog implements Animal{
static String dogId = "Dog"; //类变量
static {
System.out.println("Dog initialized !");
}
}
测试类Test.java内容不变,注掉代码段1,执行结果如下:
Test initialized !
Dog initialized !
Dog
从测试结果看可以看出,Dog类初始化前,它的接口Animal并没有初始化,从而得出,超类是接口时,子类初始化时,超类并不一定会被初始化
实例三:
Java代码
/**
* Dog的超类是个接口,而不是类
*/
public class Animal {
final static String id = "Animal"; //当类变量是static final
final static String s2 = Test.print();
}
测试类Test.java不变,注掉代码段2,执行结果如下:
Test initialized !
Animal
分析: 当局部字段为静态常量类型时,使用该字段时,是不对该类进行初始化的。
卸载类型
JVM中类的生命周期和对象生命周期很相似。JVM创建并初始化对象,使程序能够使用创建好的对象。但是,但对象不再被使用时,则被JVM进行垃圾收集。类型也一样,但不在被使用时,也可被收集。
在类型生命周期过程中,类型被分为可触及的和不可触及的。可触及的类型还不可以被卸载收集,而不可触及的类则可以被卸载收集。
使用启动类装载器装载的类型永远是不可触及的,所以它们永远不会被卸载。一般可触及的类型都是被用户自定义装载器装载的,并且当前还在被使用的类型。
为什么要卸载并收集类型呢?上面描述过,类被装载后被存储到方法区,需占用一定的内存空间,如果不对用户自定义装载器装载的类进行收集,那么这样的类型将越来越多,最终会导致内存溢出等异常
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