Classloader類別載入
Prerequisites:
什麼時候會載入類別？
使用到靜態屬性、呼叫靜態方法、使用到靜態區塊、使用new建立物件。
以下程式碼使用到靜態屬性StaticTest.i，就會呼叫Class Loader載入類別到記憶體。
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class StaticTest {
static int i = 100;
}
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(StaticTest.i);
}
}
類別載入至記憶體
Loading 載入.class
↓
建立 metadata（Metaspace） 和 java.lang.Class（Heap）
- 會在metaspace建立metadata，裡面包含有類別所有屬性、方法、靜態變數…等等
- 接著在Heap建立一個Class物件，裡面也有屬性、方法、建構子…等等，但實際都是指向metadata的資料。
載入順序
大步驟是以下三個，但Linking連接，裡面又有驗證、準備、解析三步驟。
- Loading 載入
- Linking 連接
- Initialization 初始化
1.Loading 載入.class檔
↓
建立 metadata（Metaspace）和 java.lang.Class（Heap）
↓
2.Linking（連接）
├── 2.1 Verification 驗證
├── 2.2 Preparation 準備（設置static屬性預設值）
└── 2.3 Resolution 解析 (設置static屬性的初始值)
↓
3.Initialization 初始化（執行 clinit）
→ static 區塊與 static 欄位被初始化
Loading 載入類別
載入.class byte Code。
- 建立 metadata（Metaspace)
- 建立 java.lang.Class（Heap）
Verification 驗證
檢查class 檔案格式正確
Preparation 準備
設置static屬性預設值。
把靜態變數預設為原本的值，假設int就是0，String就是null，float就是0.0f。
以下的程式碼，在Preparation階段，把i設為0。
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class StaticTest {
static int i = 300;
}
Resolution 解析
在Preparation時，靜態變數是最原本預設值，int就是0，String就是null。
Resolution階段，把靜態變數設為程式碼中的初始值，以下程式碼i原本在Preparation準備階段是0，在Resolution解析階段，設為300。
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class StaticTest {
static int i = 300;
}
符號 套件名 常數 類別名替換
Constatn Pool進行套件名、類別名、常數轉換。
Initialization初始化
執行靜態區塊。
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class StaticTest {
static {
System.out.println("進到靜態區塊");
i = 100;
}
static int i = 300;
JVM會將上面的程式碼，把多餘的程式碼去掉或合併，透過Clinit()函式執行優化後的靜態區塊。
優化後:
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class StaticTest {
static {
System.out.println("進到靜態區塊");
i = 300;
}
}
若是用new建立物件，此階段也會呼叫匿名區塊與建構子。
只會建立Class物件，不會建立Object物件
類別載入的動作只會在Heap中，建立Class物件，不會建立Object物件。
呼叫靜態變數，就會載入類別，建立Class物件，以下程式碼不會執行到建構子區塊，不會建立物件。
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public class ReflectTest3 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(B.num);
}
}
class B {
static {
// 1.
System.out.println("1.static 區塊");
// 2.
num = 300;
}
// 3.
static int num = 100;
public B() {
System.out.println("呼叫建構子");
}
}
1.static 區塊
100
另外，執行結果是100，不是300，因為Clinit()，會把以下程式碼合併在一起。
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class B {
static {
// 1.
System.out.println("1.static 區塊");
// 2. 以下二者合併
num = 300;
num = 100;
}
static int num;
public B() {
System.out.println("呼叫建構子");
}
}