基礎篇：詳解JAVA對象實例化過程

1 對象的實例化過程

• 對象的實例化過程是分紅兩部分：類的加載初始化，對象的初始化
• 要建立類的對象實例須要先加載並初始化該類，main方法所在的類須要先加載和初始化
• 類初始化就是執行<clinit>方法，對象實例化是執行<init>方法
• 一個子類要初始化須要先初始化父類

2 類的加載過程

• 類的加載機制:若是沒有相應類的class，則加載class到方法區。對應着加載->驗證->準備->解析-->初始化階段

  • 加載：載入class對象，不必定是從class文件獲取，能夠是jar包，或者動態生成的class
  • 驗證：校驗class字節流是否符合當前jvm規範
  • 準備：爲類變量分配內存並設置變量的初始值(默認值)。若是是final修飾的對象則是賦值聲明值
  • 解析：將常量池的符號引用替換爲直接引用
  • 初始化：執行類構造器<client>(注意不是對象構造器)，爲類變量賦值，執行靜態代碼塊。jvm會保證子類的<client>執行以前，父類的<client>先執行完畢
• 其中驗證、準備、解析3個部分稱爲 鏈接
• <clinit>方法由靜態變量賦值代碼和靜態代碼塊組成；先執行類靜態變量顯示賦值代碼，再到靜態代碼塊代碼

3 觸發類加載的條件

• 第一次建立類的新對象時，會觸發類的加載初始化和對象的初始化函數<init>執行，這個是實例初始化，其餘6個都是類初始化
• JVM啓動時會先加載初始化包含main方法的類
• 調用類的靜態方法（如執行invokestatic指令）

• 對類或接口的靜態字段執行讀寫操做（即執行getstatic、putstatic指令）；不過final修飾的靜態字段的除外(已經賦值，String和基本類型，不包含包裝類型)，它被初始化爲一個編譯時常量表達式

  • 注意：操做靜態字段時，只有直接定義這個字段的類纔會被初始化；如經過其子類來操做父類中定義的靜態字段，只會觸發父類<clinit>的初始化而不是子類的初始化
• 調用JavaAPI中的反射方法時(比調用java.lang.Class中的方法(Class.forName)，或者java.lang.reflect包中其餘類的方法)
• 當初始化一個類時，其父類沒有初始化，則需先觸發父類的初始化(接口例外)

4 對象的實例化過程

• 對象實例化過程 其實就是執行類構造函數 對應在字節碼文件中的<init>()方法(稱之爲實例構造器)；<init>()方法由非靜態變量、非靜態代碼塊以及對應的構造器組成

  • <init>()方法能夠重載多個，類有幾個構造器就有幾個<init>()方法
  • <init>()方法中的代碼執行順序爲：父類變量初始化，父類代碼塊，父類構造器，子類變量初始化，子類代碼塊，子類構造器。
• 靜態變量，靜態代碼塊，普通變量，普通代碼塊，構造器的執行順序

• 具備父類的子類的實例化順序以下

5 類加載器和雙親委派規則，如何打破雙親委派規則

• 類加載器

  • 經過一個類的全限定名來獲取描述此類的二進制字節流，實現這個動做的代碼模塊稱爲類加載器
  • 任意一個類都須要其加載器和類自己來肯定類在JVM的惟一性；每一個類加載器都有本身的類名稱空間，同一個類class由不一樣的加載器加載，則被JVM判斷爲不一樣的類

• 雙親委派模型

  • 啓動類加載器有C++代碼實現，是虛擬機的一部分。負責加載lib下的類庫
  • 其餘的類加載器有java語言實現，獨立於JVM，而且繼承ClassLoader
  • extention ClassLoader負責加載libext目錄下的類庫
  • application ClassLoader 負責加載用戶路徑下(ClassPath)的代碼
  • 不一樣的類加載器加載同一個class文件會致使出現兩個類。而java給出解決方法是下層的加載器加委託上級的加載器去加載類，若是父類沒法加載(在本身負責的目錄找不到對應的類)，而交還下層類加載器去加載。以下圖

• 打破雙親委派模型

  • 雙親委派模型並非一個強制的約束模型，而是java設計者推薦給開發者的類加載實現方式
  • 雙親委派模型很好的解決各個類加載基礎類的同一問題(越基礎的類由越上層的加載器加載)，可是基礎類老是做爲用戶代碼調用的API，可是若是它的具體實現是下層的代碼，此時基礎類須要調用下層的代碼，則須要打破雙親委派模型
  • 如JNDI服務，JNDI的代碼有啓動類去加載(rt.jar)，它須要調用由獨立廠商部署在應用程序classpath下的JNDI的SPI(Service Provider Interface)代碼。爲了解決SPI代碼加載問題，java引入了線程上下文類加載器去加載SPI代碼。也就是父類加載器請求子類去完成類的加載動做
  • 線程上下文類加載器，線程建立時會從父線程繼承，若是全局範圍沒有設置過，則默認設置爲application Class Loader

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參考文章

• 對象實例化過程
• java對象的實例化過程