深入理解JVM(3)——类加载机制

类的整个生命周期包括了：加载( Loading )、验证( Verification )、准备( Preparation )、解析( Resolution )、初始化( Initialization )、使用( Using )和卸载( Unloading )七个阶段。其中验证、准备和解析三个部分统称为连接( Linking )，这七个阶段的发生顺序如下图。

深入理解JVM(3)——类加载机制

上图中，加载、验证、准备、初始化和卸载这五个阶段的顺序是确定的，类的加载过程必须按照这种顺序开始。但解析阶段不一定：它在某些情况下可以在初始化阶段之后再开始，这是为了支持 Java 语言的运行时绑定(也称为动态绑定或晚期绑定)。这里是按顺序“开始”，而不是“进行”或“完成”，是因为这些阶段通常都是互相交叉地混合式进行的，通常再一个阶段执行的过程中调用或激活另外一个阶段。

1.1、类的初始化时机

虚拟机规范严格规定了只有四种情况（主动引用）必须对类进行“初始化”（而加载、验证、准备自然需要在此之前开始）。所有的 Java 虚拟机实现必须在每个类或接口被java程序“首次主动引用”时才初始化他们。

主动引用

遇到 new、getstatic、putstatic 或 invokestatic 这4条字节码指令时，如果类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。生成这4条指令的常见Java代码场景是：使用new关键字实例化对象的时候、读取或设置一个类的静态字段（被 final 修饰、已在编译期把结果放入常量池的静态字段除外）的时候，以及调用一个类的静态方法的时候。
使用 java.lang.reflect 包的方法对类进行反射调用的时候，如果类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。
当初始化一个类的，如果其父类还没有进行过初始化，则需要先触发其父类的初始化。
当虚拟机启动时，被标明为启动类的类（包含 main() 方法的那个类）。

被动引用

除了以上四种情况，其他使用 Java 类的方式都被看作是对类的被动使用，都不会导致类的初始化。

不属于主动使用的几种情况

1、当final 变量是基本数据类型以及 String 类型时，如果在编译期间能知道它的确切值，则编译器会把它当做编译期常量使用。静态变量是编译时的常量(即2.3准备阶段的中带 ConstantValue 属性的类变量)，在使用这个静态变量的时候，就不会进行初始化。

import java.util.Random;

class FinalTest {
    public static final int X = 6 / 3;
    public static final int Y = new Random().nextInt(100);

    static {
        System.out.println("FinalTest static block");
    } 
}

public class test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(FinalTest.X);    //执行该句，没有打印静态块内输出语句
        System.out.println(FinalTest.Y);    //执行该句，打印了静态块内输出语句
    }
}

final修饰的类变量作为常量