Java中对类的主动引用和被动引用

 

在Java代码中，有些类看上去初始化了，但其实没有。例如定义一定长度某一类型的数组，看上去数组中所有的元素已经被初始化，实际上一个都没有。

对于类的初始化，虚拟机规范严格规定了只有对该类进行主动引用时，才会触发。而除此之外的所有引用方式称之为对类的被动引用，不会触发类的初始化。


虚拟机规范严格地规定了有且仅有四种情况是对类的主动引用，即必须立即对类进行初始化。四种情况如下：

1.遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这4条字节码指令时，如果类没有进行初始化，则需要先触发其初始化。

（1）使用new关键字实例化对象

/**
 * @author Perlin.Yao
 */
public class NewClass {

	static {
		System.out.println("NewClass init!");
	}
	
}
/**
 * @author Perlin.Yao
 */
public class Initialization1 {
	
	public static void main(String[] args) {
		new NewClass();
	}

}
// 输出结果
NewClass init!

（2）读取类的静态成员变量

 

/**
 * @author Perlin.Yao
 */
public class StaticAttributeClass {
	
	public static int value = 1;
	
	public static void staticMethod() {
		//System.out.println("staticMethod invoked");
	}
	
	static {
		System.out.println("StaticAttributeClass init!");
	}

}
/**
 * @author Perlin.Yao
 */
public class Initialization2 {
	
	public static void main(String[] args) {
		// 1.读取静态变量
		int x = StaticAttributeClass.value;
	}

}
// 输出结果
StaticAttributeClass init!

 （3）设置类的静态成员变量

 

 

/**
 * @author Perlin.Yao
 */
public class Initialization2 {
	
	public static void main(String[] args) {
		// 2.设置静态变量
		StaticAttributeClass.value = 2;
	}

}
// 输出结果
StaticAttributeClass init!

 （4）调用类的静态方法

/**
 * @author Perlin.Yao
 */
public class Initialization2 {
	
	public static void main(String[] args) {
		// 3.调用静态方法
		StaticAttributeClass.staticMethod();
	}

}
// 输出结果
StaticAttributeClass init!

 

2.使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用的时候，如果类没有进行初始化，则需要先触发其初始化。

/**
 * @author Perlin.Yao
 */
public class ReflectClass {
	
	static {
		System.out.println("ReflectClass init!");
	}

}
/**
 * @author Perlin.Yao
 */
public class Initialization3 {
	
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Class classB = Class.forName("jvm.init.ReflectClass");
	}

}
// 输出结果
ReflectClass init!

 3.当一个类初始化的时候，如果发现其父类还没有初始化，则需要先对其父类进行初始化。

/**
 * @author Perlin.Yao
 */
public class SuperClass {
	
	static {
		System.out.println("SuperClass init!");
	}
	
	public static int value = 123;

}
/**
 * @author Perlin.Yao
 */
public class SubClass extends SuperClass {
	
	static {
		System.out.println("SubClass init!");
	}

}
/**
 * @author Perlin.Yao
 */
public class Initialization4 {
	
	public static void main(String[] args) {
		new SubClass();
	}

}
// 输出结果
SuperClass init!
SubClass init!

4.当虚拟机启动时，用户需要指定一个要执行的主类，虚拟机会先初始化这个主类

其实就是public static void main（String[] args）所在的那个类

 

下面来列举几个对类被动引用的例子：

 

1.通过子类引用父类的的静态字段，不会导致子类初始化

/**
 * @author Perlin.Yao
 */
public class SuperClass {
	
	static {
		System.out.println("SuperClass init!");
	}
	
	public static int value = 123;

}
/**
 * @author Perlin.Yao
 */
public class SubClass extends SuperClass {
	
	static {
		System.out.println("SubClass init!");
	}

}
/**
 * @author Perlin.Yao
 */
public class NotInitialization1 {
	
	public static void main(String[] args) {
		int x = SubClass.value;
	}

}
// 输出结果
SuperClass init!

 2.通过数组定义来引用类，不会触发此类的初始化

/**
 * @author Perlin.Yao
 */
public class NotInitialization2 {
	
	public static void main(String[] args) {
		SuperClass[] sca = new SuperClass[10];
	}

}
// 无任何输出

 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，因此不会触发定义常量的类的初始化

/**
 * @author Perlin.Yao
 */
public class ConstClass {
	
	static {
		System.out.println("ConstClass init!");
	}
	
	public static final int value = 123;

}
/**
 * @author Perlin.Yao
 */
public class NotInitialization3 {
	
	public static void main(String[] args) {
		int x = ConstClass.value;
	}

}
// 无任何输出结果

 

参考书籍：《深入Java虚拟机》

                  《深入理解Java虚拟机》