何时触发类加载?

本文探讨了Java中类加载的时机,包括显示加载和隐式加载。通过代码示例展示了如何在不同场景下触发类加载,如创建对象、访问类成员。强调了final static修饰的变量在编译时优化,不会导致类加载。最后提到了使用-XX:+TraceClassLoading选项跟踪类加载。

何时触发类加载?

首先,我们应该了解类加载的方式。
1)显示加载:直接使用类的加载器进行加载.
2)隐式加载
a)构建类的对象
b)访问类中的成员(分情况)

好,我们直接上代码看看:

``java`

/**很多时候,比如我们只想访问c属性,不访问其它属性,那么如果使用Integer类型的c,
就会触发类加载,然后其他属性也会初始化,静态代码块也会执行.开辟空间造成资源的浪费。所以我们可以使用
int类型final static修饰来编译时优化,不会触发类的加载。,就不会使其它属性初始化,
比如不会初始化数组array,就意味着不会在堆内存中事先创建空间存储数据。
*/


class ClassC{
//定义成员:类的属性和方法

static int[] array = new int[1024];
static int a =100;
final static int b = 200;//final static编译时优化(基本数据类型+字符串类型)

final static Integer c = 300;
static final String s = “Helloworld”;
static {
System.out.println(“static{}”);
}
//定义一个方法

public static void show() {
}
//定义一个用static final修饰的方法

public static final void see() {

}

}
// -XX:+TraceClassLoading

public class TestClassObject06 {
public static void main(String[] args) {
//ClassC c1;//定义类变量不会加载类,所以不会触发类加载

//new ClassC();
//1构建类的实例。静态代码块的执行严格来讲是在执行初始化(初始化类)时才会执行静态代码块

//2访问类中的成员(分情况)
//System.out.println(ClassC.a);//静态方法类名调用。类被加载,执行static{}

//System.out.println(ClassC.b);//final static优化,不执行static{}

//System.out.println(ClassC.c);//Integer类型无优化,执行static{}

//System.out.println(ClassC.s);//final static优化,不执行static{}

//ClassC.show();//类被加载,执行static{}

ClassC.see();//类被加载,执行static{}

}

}


在Java中,类加载机制的触发时机主要遵循“懒加载”原则,即只有在真正需要使用某个类时才会加载该类[^1]。这种机制确保了类加载的高效性和资源的合理利用。 ### 类加载触发时机 1. **首次使用类时触发加载** 当程序首次使用某个类时,JVM会触发该类的加载。例如通过`new`关键字创建对象、用类的静态方法或访问类的静态字段时,都会触发类加载。例如: ```java public class Main { static { System.out.println("Main类加载执行静态代码块"); } public static void main(String[] args) { // 创建对象触发类加载 SomeClass obj = new SomeClass(); } } class SomeClass { static { System.out.println("SomeClass类加载执行静态代码块"); } } ``` 2. **主类加载触发相关类的加载** JVM启动时会首先加载主类(包含`main()`方法的类),并根据主类的定义加载其直接依赖的其他类。例如主类中引用了其他类的字段或方法,这些类将在主类加载后被加载[^1]。 3. **反射机制触发类加载** 当程序通过反射机制用`Class.forName()`方法获取类的`Class`对象时,也会触发类的加载。例如: ```java Class<?> clazz = Class.forName("com.example.SomeClass"); ``` 该方法会加载`SomeClass`类,并触发其静态代码块的执行。 4. **子类加载触发类加载** 如果一个类的父类尚未加载,那么在加载子类之前,JVM会先加载其父类。这种机制确保了类继承结构的完整性[^4]。 5. **初始化阶段触发类的静态初始化** 类加载完成后,JVM会执行类的静态初始化,包括静态变量赋值和静态代码块的执行。如果类的静态初始化未完成,则不会进入类的使用阶段[^3]。 6. **接口加载时的触发条件** 对于接口,只有在真正使用接口的字段或方法时才会触发接口的加载。例如访问接口的常量字段时: ```java int value = MyInterface.CONSTANT; ``` 7. **动态代理和自定义类加载触发类加载** 在使用动态代理或自定义类加载器时,类的加载由特定的类加载器负责触发。例如通过`ClassLoader.defineClass()`方法手动加载类,或通过`ClassLoader.loadClass()`方法显式加载类[^2]。 ### 类加载触发机制 Java的类加载遵循**双亲委派机制**,即当一个类加载器收到类加载请求时,它不会立即加载该类,而是将请求委托给其父类加载器。只有在父类加载器无法加载该类时,当前类加载器才会尝试加载[^5]。这一机制确保了类加载的层次性和一致性,避免了类的重复加载和冲突问题[^4]。 例如,核心类如`java.lang.Object`始终由启动类加载器加载,无论哪个类加载器请求加载该类,最终都会委派给启动类加载器。这样可以确保`Object`类在所有类加载器环境中保持唯一性。 ### 类加载的性能化 在标准的Java Web应用中,浏览器每次发送请求不会触发类的重新加载。类加载是一次性操作,发生在应用启动或首次使用该类时。这一机制确保了性能和内存使用的高效性。例如在Web应用中,Servlet容器(如Tomcat)会在启动时加载所有配置的Servlet类,并在后续请求中直接使用已加载的类,避免重复加载带来的性能损耗。 ### 示例:类加载的静态代码块验证 以下代码演示了类加载时静态代码块的执行: ```java public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { // 第一次加载SomeClass SomeClass obj1 = new SomeClass(); // 第二次加载SomeClass,不会再次执行静态代码块 SomeClass obj2 = new SomeClass(); } } class SomeClass { static { System.out.println("SomeClass类加载执行静态代码块"); } public SomeClass() { System.out.println("SomeClass实例化"); } } ``` 输出结果: ``` SomeClass类加载执行静态代码块 SomeClass实例化 SomeClass实例化 ``` 上述输出表明,类加载仅在首次使用时发生,静态代码块也只执行一次。 ---
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