一次性搞清Java中的類加載問題

摘要：很多時候提到類加載，大家總是沒法馬上回憶起順序，這篇文章會用一個例子為你把類加載的諸多問題一次性澄清。

本文分享自華為雲社區《用1個例子加5個問題，一次性搞清java中的類加載問題【奔跑吧！JAVA】》，原文作者：breakDraw 。

很多時候提到類加載，大家總是沒法馬上回憶起順序，這篇文章會用一個例子為你把類加載的諸多問題一次性澄清。

Java類的加載順序

引用1個網上的經典例子，並做稍許改動，以便大家更好地理解。

原例子引用自：https://blog.csdn.net/zfx2013/article/details/89453482

public class Animal {
    private int i = test();
    private static int j  = method();
    static {
        System.out.println("a");
    }
    Animal(){
        System.out.println("b");
    }
    {
        System.out.println("c");
    }
    public int test(){
        System.out.println("d");
        return 1;
    }
    public static int method(){
        System.out.println("e");
        return 1;
    }
}
public class Dog extends Animal{
    {
        System.out.println("h");
    }
    private int i = test();
    static {
        System.out.println("f");
    }
    private static int j  = method();

    Dog(){
        System.out.println("g");
    }
    public int test(){
        System.out.println("i");
        return 1;
    }
    public static int method(){
        System.out.println("j");
        return 1;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        System.out.println();
        Dog dog1 = new Dog();
    }
}

執行這段main程序，會輸出什么？
答案是
eafjicbhig
icbhig

為了方便大家一個個細節去理解， 我換一種方式去提問。
Q： 什么時候會進行靜態變量的賦值和靜態代碼塊的執行？
A：

• 第一次創建某個類或者某個類的子類的實例
• 訪問類的靜態變量、調用類的靜態方法
• 使用反射方法forName
• 調用主類的main方法(本例子的第一次靜態初始化其實屬於這個情況，調用了Dog的main方法）
  注： 類初始化只會進行一次， 上面任何一種情況觸發后，之后都不會再引起類初始化操作。

Q：初始化某個子類時，也會對父類做靜態初始化嗎？順序呢？
A：如果父類之前沒有被靜態初始化過，那就會進行， 且順序是先父類再子類。 后面的非靜態成員初始化也是如此。
所以會先輸出eafj。

Q： 為什么父類的method不會被子類的method重寫？
A： 靜態方法是類方法，不會被子類重寫。畢竟類方法調用時，是必定帶上類名的。

Q： 為什么第一個輸出的是e而不是a？
A： 因為類變量的顯示賦值代碼和靜態代碼塊代碼按照從上到下的順序執行。
Animal的靜態初始化過程中，method的調用在static代碼塊之前，所以先輸出e再輸出a。
而Dog的靜態初始化過程中，method的調用在static代碼塊之后，因此先輸出f，再輸出j

Q： 沒有在子類的構造器中調用super()時，也會進行父類對象的實例化嗎？
A： 會的。會自動調用父類的默認構造器。 super()主要是用於需要調用父類的特殊構造器的情況。
因此會先進行Animal的對象實例化，再進行Dog的對象實例化

Q： 構造方法、成員顯示賦值、非靜態代碼塊（即輸出c和h的那2句）的順序是什么？
A：

1. 成員顯示賦值、非靜態代碼塊（按定義順序）
2. 構造方法
   因此Animal的實例化過程輸出icb（如果對輸出i有疑問，見下面一題）
   接着進行Dog的實例化，輸出hig

Q： 為什么Animal實例化時， i=test()中輸出的是i而不是d？
A:因為你真正創建的是Dog子類，Dog子類中的test()方法由於簽名和父類test方法一致，因此test方法被重寫了。
此時即使在父類中調用，也還是用使用子類Dog的方法。除非你new的是Animal。

Q： 同上題， 如果test方法都是private或者final屬性， 那么上題的情況會有變化嗎？？
A:
因為private和final方法是不能被子類重寫的。
所以Animal實例化時，i=test輸出d。

總結一下順序：

1. 父類靜態變量顯式賦值、父類靜態代碼塊（按定義順序）
2. 子類靜態變量顯式賦值、子類靜態代碼塊（按定義順序）
3. 父類非靜態變量顯式賦值（父類實例成員變量）、父類非靜態代碼塊（按定義順序）
4. 父類構造函數
5. 子類非靜態變量（子類實例成員變量）、子類非靜態代碼塊（按定義順序）
6. 子類構造函數。

類加載過程

Q：類加載的3個必經階段是：
A：

1. 加載（類加載器讀取二進制字節流，生成java類對象）
2. 鏈接（驗證，分配靜態域初始零值）
3. 初始化（前面的題目講的其實就是初始化時的順序）
   更詳細的如下：

被動引用中和類靜態初始化的關系

Q：new某個類的數組時，會引發類初始化嗎？
像下面輸出什么

public class Test {
    static class A{
        public static int a = 1;
        static{
            System.out.println("initA");
        }
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        A[] as = new A[5];
    }
}

A：
new數組時，不會引發類初始化。
什么都不輸出。

Q：引用類的final靜態字段，會引發類初始化嗎？
像下面輸出什么?

public class Test {
    static class A{
        public static final int a = 1;
        static{
            System.out.println("initA");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("A.a=" + A.a);
    }
}

A： 不會引發。
不會輸出initA。 去掉final就會引發了。
（注意這里必須是基本類型常量， 如果是引用類型產量，則會引發類初始化）

Q：子類引用了父類的靜態成員，此時子類會做類初始化嘛？
如下會輸出什么

public class Test {
    static class A{
        public static int a = 1;
        static{
            System.out.println("initA");
        }
    }

    static class B extends A{
        static {
            System.out.println("initB");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("B.a=" + B.a);
    }
}

A：
子類不會初始化。
打印initA,卻不會打印initB。

類加載器

雙親委派

類加載時的雙親委派模型，不知道能怎么出題。。。反正就記得優先去父類加載器中看類是否能加載。

就貼個圖吧：

注意，上面的圖有問題。
Bootsrap不是ClassLoader的子類，他是C++編寫的。
而ExtClassLoader和AppClassLoader都是繼承自ClassLoader的

Q：java中， 是否類和接口的包名和名字相同， 那么就一定是同一個類或者接口？
A：錯誤。
1個jvm中， 類和接口的唯一性由 二進制名稱以及它的定義類加載器 共同決定。
因此2個不同的加載器加載出來相同的類或接口時， 實際上是不同的。

 

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