如何理解Java JVM虛擬機(jī)中init和clinit的區(qū)別

如何理解Java JVM虛擬機(jī)中init和clinit的區(qū)別，很多新手對(duì)此不是很清楚，為了幫助大家解決這個(gè)難題，下面小編將為大家詳細(xì)講解，有這方面需求的人可以來(lái)學(xué)習(xí)下，希望你能有所收獲。

<clinit>：在jvm第一次加載class文件時(shí)調(diào)用，包括靜態(tài)變量初始化語(yǔ)句和靜態(tài)塊的執(zhí)行。

<init>：在實(shí)例創(chuàng)建出來(lái)的時(shí)候調(diào)用，包括調(diào)用new操作符；調(diào)用Class或Java.lang.reflect.Constructor對(duì)象的newInstance()方法；調(diào)用任何現(xiàn)有對(duì)象的clone()方法；通過(guò)java.io.ObjectInputStream類的getObject()方法反序列化。

<init>是對(duì)象構(gòu)造器方法，也就是說(shuō)在程序執(zhí)行 new 一個(gè)對(duì)象調(diào)用該對(duì)象類的 constructor 方法時(shí)才會(huì)執(zhí)行init方法，而<clinit>是類構(gòu)造器方法，也就是在jvm進(jìn)行類加載—–驗(yàn)證—-解析—–初始化，中的初始化階段jvm會(huì)調(diào)用clinit方法。

<clinit>是instance實(shí)例構(gòu)造器，對(duì)非靜態(tài)變量解析初始化，而clinit是class類構(gòu)造器對(duì)靜態(tài)變量，靜態(tài)代碼塊進(jìn)行初始化。<clinit>是由javac添加的靜態(tài)方法，并且在加載類之后由JVM調(diào)用。可以在類字節(jié)碼中使用字節(jié)碼大綱工具看到這種方法。注意，<clinit>只有當(dāng)一個(gè)類需要靜態(tài)初始化時(shí)才添加，具體代碼如下：

public class Test1 {

    static int x  = 1; 

    public static void main(String[] args) throws Exception {

    }

}

public class Test2 {

    static final int x  = 1; 

    public static void main(String[] args) throws Exception {

    }

}

Test1類中有<clinit>，因?yàn)樗淖兞縳需要使用1初始化；而Test2沒(méi)有<clinit>方法，因?yàn)樗黿是一個(gè)常數(shù)。還有一點(diǎn)是Class.forName有boolen intialize參數(shù)確定在加載后是否應(yīng)該初始化類。

<clinit>在準(zhǔn)備階段，變量已經(jīng)賦過(guò)一次系統(tǒng)要求的初始值，而在初始化階段，則根據(jù)程序員通過(guò)程序制定的主觀計(jì)劃去初始化類變量和其他資源，或者可以從另外一個(gè)角度來(lái)表達(dá)：初始化階段是執(zhí)行類構(gòu)造器<clinit>方法的過(guò)程。

<clinit>方法是由編譯器自動(dòng)收集類中的所有類變量的賦值動(dòng)作和靜態(tài)語(yǔ)句塊(static{}塊)中的語(yǔ)句合并產(chǎn)生的，編譯器收集的順序是由語(yǔ)句在源文件中出現(xiàn)的順序所決定的，靜態(tài)語(yǔ)句塊中只能訪問(wèn)到定義在靜態(tài)語(yǔ)句塊之前的變量，定義在它之后的變量，在前面的靜態(tài)語(yǔ)句塊可以賦值，但是不能訪問(wèn)如下代碼

public class Test{

    static{

        i=0;//給變量賦值可以正常編譯通過(guò)

        System.out.print(i);//這句編譯器會(huì)提示"非法向前引用"

    }

    static int i=1;

}

虛擬機(jī)JVM會(huì)保證在子類的<clinit>方法執(zhí)行之前，父類的<clinit>方法已經(jīng)執(zhí)行完畢。 因此在虛擬機(jī)中第一個(gè)被執(zhí)行的<clinit>方法的類肯定是java.lang.Object。由于父類的<clinit>方法先執(zhí)行，也就意味著父類中定義的靜態(tài)語(yǔ)句塊要優(yōu)先于子類的變量賦值操作，如下代碼中，字段B的值將會(huì)是2而不是1。

static class Parent{

    public static int A=1；

    static{

    A=2;

}

    static class Sub extends Parent{

public static int B = A;

    }

    public static void main(String[] args){

System.out.println(Sub.B);

    }

}

注意：接口中屬性都是static final類型的常量，在準(zhǔn)備階段就已經(jīng)初始化完成了。

接口中不能使用靜態(tài)語(yǔ)句塊，但仍然有變量初始化的賦值操作，因此接口與類一樣都會(huì)生成<clinit>方法。 但接口與類不同的是，執(zhí)行接口的<clinit>方法不需要先執(zhí)行父接口的<clinit>方法。 只有當(dāng)父接口中定義的變量使用時(shí)，父接口才會(huì)初始化。另外，接口的實(shí)現(xiàn)類在初始化時(shí)也一樣不會(huì)執(zhí)行接口的<clinit>方法。 

JVM類加載原理

1）類的生命周期包括了：加載(Loading)、驗(yàn)證(Verification)、準(zhǔn)備(Preparation)、解析(Resolution)、初始化(Initialization)、使用(Using)、卸載(Unloading)七個(gè)階段

2）當(dāng)Java程序需要使用某個(gè)類時(shí)，JVM會(huì)確保這個(gè)類已經(jīng)被加載、連接（驗(yàn)證、準(zhǔn)備和解析）和初始化。

3）加載階段：通過(guò)一個(gè)類的全限定名來(lái)獲取此類的二進(jìn)制字節(jié)流；將這個(gè)字節(jié)流所代表的靜態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；在java堆中生成一個(gè)代表這個(gè)類的Class對(duì)象，作為方法區(qū)這些數(shù)據(jù)的訪問(wèn)入口；

4）驗(yàn)證階段：驗(yàn)證是為了確保Class文件的字節(jié)流中包含的信息符合當(dāng)前虛擬機(jī)的要求，并且不會(huì)危害虛擬機(jī)自身的安全；包括文件格式驗(yàn)證、元數(shù)據(jù)驗(yàn)證、字節(jié)碼驗(yàn)證、符號(hào)引用驗(yàn)證；如果驗(yàn)證到輸入的字節(jié)流不符合Class文件的存儲(chǔ)格式，就拋出一個(gè)java.lang.VerifyError異?；蚱渥宇惍惓?。

5）準(zhǔn)備階段：準(zhǔn)備階段是正式為類變量分配內(nèi)存并設(shè)置類變量初始值(各數(shù)據(jù)類型的零值)的階段，這些內(nèi)存將在方法區(qū)中進(jìn)行分配。

6） 解析階段：解析階段是在虛擬機(jī)將常量池內(nèi)的符號(hào)引用替換為直接引用的過(guò)程。符號(hào)引用：符號(hào)引用以一組符號(hào)來(lái)描述所引用的目標(biāo)，符號(hào)可以是任何形式的字面量，只要使用時(shí)能無(wú)歧義地定位到目標(biāo)即可。符號(hào)引用與虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)存布局無(wú)關(guān)，引用的目標(biāo)并不一定已經(jīng)加載到內(nèi)存中。直接引用：直接引用可以是直接指向目標(biāo)的指針、相對(duì)偏移量或者一個(gè)能間接定位到目標(biāo)的句柄。如果有了直接引用，那引用的目標(biāo)必定已經(jīng)在內(nèi)存中存在。

7）初始化階段：初始化階段是執(zhí)行類構(gòu)造器<clinit>()方法的過(guò)程。

初始化是重點(diǎn)，需要清楚以下幾點(diǎn)：

1）<clinit>()方法是由編譯器自動(dòng)收集類中的所有類變量的賦值動(dòng)作和靜態(tài)語(yǔ)句塊(static{}塊)中的語(yǔ)句合并產(chǎn)生的，編譯器收集的順序是由語(yǔ)句在源文件中出現(xiàn)的順序決定的。靜態(tài)語(yǔ)句塊只能訪問(wèn)到定義在靜態(tài)語(yǔ)句塊之前的變量，定義在它之后的變量，在前面的靜態(tài)語(yǔ)句塊中可以賦值，但是不能訪問(wèn)。

2） 方法與實(shí)例構(gòu)造器<clinit>()不同，不需要顯示的調(diào)用父類構(gòu)造器，虛擬機(jī)會(huì)保證在子類的<clinit>()方法執(zhí)行之前，父類的<clinit>()已經(jīng)執(zhí)行完畢。

3）<clinit>()方法對(duì)于類或接口來(lái)說(shuō)不是必須的，如果一個(gè)類中沒(méi)有靜態(tài)語(yǔ)句塊也沒(méi)有對(duì)變量的賦值操作，那么編譯器可以不為這個(gè)類生成<clinit>()方法。

4）執(zhí)行接口的<clinit>()不需要先執(zhí)行父接口的<clinit>()方法，只有當(dāng)父接口中定義的變量被使用時(shí)，父接口才會(huì)被初始化。接口的實(shí)現(xiàn)類在初始化時(shí)也不會(huì)執(zhí)行接口的<clinit>()方法。

5）虛擬機(jī)會(huì)保證一個(gè)類的<clinit>()方法在多線程環(huán)境中被正確的加鎖和同步，如果多個(gè)線程同時(shí)去初始化一個(gè)類，則只會(huì)有一個(gè)線程去執(zhí)行這個(gè)類的<clinit>()方法，其他線程需要阻塞等待。

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