类加载时的顺序

java中首先是静态块先执行,静态方法,然后是构造方法,最后是普通方法 。示例如下:

public class ExA {  
    static {  
        System.out.println("父类--静态代码块");  
    }  
  
    public ExA() {  
        System.out.println("父类--构造函数");  
    }  
    public void f(){
     System.out.println("父类--普通方法");
    }  

    {  
        System.out.println("父类--非静态代码块");  
    }  
  
    public static void main(String[] args) {  
        new ExB();  
    }  
}  
  
class ExB extends ExA {  
    static {  
        System.out.println("子类--静态代码块");  
    }  
    {  
        System.out.println("子类--非静态代码块");  
    }  

   public void f(){
     super.f();
     System.out.println("子类--普通方法");
    
    }
  
    public ExB() {  
        System.out.println("子类--构造函数");  
    }  
}  

执行结果 
===== 
父类--静态代码块
子类--静态代码块
父类--非静态代码块
父类--构造函数
子类--非静态代码块
子类--构造函数
父类--普通方法
子类--普通方法

<think>我们正在讨论Java类加载顺序和机制。根据引用内容,我们可以总结以下几点: 1. 动态加载:类在第一次被使用才加载到JVM(引用[1])。 2. 加载触发条件:当第一次引用类的静态成员(静态变量、静态方法、构造方法),才会加载该类(引用[1])。 3. 类加载器的层次结构:每个类加载器都有父类加载器,加载类遵循双亲委派模型(引用[2])。 4. 沙箱安全机制:防止核心API被篡改,例如不允许加载自定义的java.lang.String类(引用[3])。 现在,我们需要详细解释类加载顺序及其工作原理。类加载过程包括加载、验证、准备、解析、初始化五个阶段。而类加载顺序则涉及双亲委派模型。 ### 类加载顺序(双亲委派模型) 1. 当一个类加载器收到类加载请求,它首先不会自己去加载,而是将请求委派给父类加载器。 2. 每一层类加载器都是如此,因此所有的加载请求最终都应该传送到顶层的启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)。 3. 只有当父类加载器反馈自己无法完成这个加载请求(在它的搜索范围中没有找到所需的类),子类加载器才会尝试自己去加载。 ### 类加载器层次(从高到低) 1. **启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)**:加载JAVA_HOME/lib目录下的核心类库,由C++实现,是JVM的一部分。 2. **扩展类加载器(Extension ClassLoader)**:加载JAVA_HOME/lib/ext目录下的类,或者由java.ext.dirs系统变量指定的路径中的所有类库。 3. **应用程序类加载器(Application ClassLoader)**:加载用户类路径(ClassPath)上的类库。如果没有自定义类加载器,一般情况下这就是默认的类加载器。 4. **自定义类加载器**:用户自己定义的类加载器。 ### 工作原理(双亲委派模型的具体步骤) 1. 首先检查请求的类是否已经被加载过。 2. 若没有,则委派给父类加载器去加载。 3. 若父类加载器无法完成加载(抛出ClassNotFoundException),则由自己来加载。 这种模型的好处是确保Java核心库的类型安全(如引用[3]提到的沙箱安全机制),防止用户自定义的类替换核心类库的类。 ### 类加载的五个阶段 1. **加载**:通过类的全限定名获取定义此类的二进制字节流;将字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行数据结构;在内存中生成一个代表该类的java.lang.Class对象,作为方法区这个类的各种数据的访问入口。 2. **验证**:确保Class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求,并且不会危害虚拟机自身的安全。 3. **准备**:为类变量(静态变量)分配内存并设置初始值(零值)。 4. **解析**:将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程。 5. **初始化**:执行类构造器`<clinit>()`方法的过程(包括静态变量赋值和静态代码块)。 注意:初始化阶段是真正执行类中定义的Java程序代码(字节码)的阶段。 ### 初始化触发条件 类初始化是类加载过程的最后一个阶段,当遇到以下情况,会触发初始化: 1. 创建类的实例(new关键字)。 2. 访问类的静态变量(除常量外,常量在编译期会存入调用类的常量池中,本质上没有直接引用到定义常量的类,因此不会触发定义常量的类的初始化)。 3. 调用类的静态方法。 4. 反射(Class.forName())。 5. 初始化一个类的子类(会先触发父类的初始化)。 6. JVM启动被标明为启动类的类(包含main方法的那个类)。 ### 示例 ```java public class Parent { static { System.out.println("Parent static block"); } } public class Child extends Parent { static { System.out.println("Child static block"); } public static void main(String[] args) { System.out.println("Child main"); } } ``` 运行Child类,输出顺序为: ``` Parent static block Child static block Child main ``` 因为初始化Child类,发现其父类Parent尚未初始化,则先触发父类的初始化。 ### 总结 Java类加载顺序遵循双亲委派模型,确保核心类库的安全。类加载过程包括五个阶段,其中初始化阶段在特定条件下触发。理解这些机制对于编写健壮的Java程序至关重要。 §§相关问题§§ 1. 双亲委派模型有什么优缺点? 2. 如何自定义类加载器?在什么场景下需要自定义类加载器? 3. 类加载过程中,准备阶段和初始化阶段对静态变量的处理有什么不同? 4. 什么是类加载器的命名空间?不同的类加载器加载的同一个类是否相等?</think>### Java类加载顺序与机制详解 #### 一、核心加载原则 1. **动态加载机制** 类在**第一次被使用**才会加载到JVM,而非程序启动全部加载。触发条件包括: - 创建类的实例(`new`) - 访问类的静态成员(静态变量/方法) - 子类初始化父类尚未加载 - 反射调用(如`Class.forName()`)[^1] 2. **双亲委派模型** 类加载器按层级关系工作: ```mermaid graph TD A[自定义类加载器] --> B[应用程序类加载器 AppClassLoader] B --> C[扩展类加载器 ExtClassLoader] C --> D[启动类加载器 Bootstrap] ``` 加载流程: - 子加载器收到请求后**先委托父加载器** - 父加载器无法完成子加载器才尝试加载[^2] #### 二、类加载器层次 | 加载器类型 | 加载路径 | 实现语言 | 是否可覆盖 | |---------------------|----------------------------------|----------|------------| | 启动类加载器 | `JAVA_HOME/lib`核心库 | C++ | ❌ | | 扩展类加载器 | `JAVA_HOME/lib/ext` | Java | ✅ | | 应用程序类加载器 | `CLASSPATH`用户类路径 | Java | ✅ | | 自定义类加载器 | 用户指定路径 | Java | ✅ | #### 三、加载过程分阶段 1. **加载(Loading)** - 通过全限定名获取二进制字节流 - 生成方法区的运行数据结构 - 创建`java.lang.Class`对象 2. **验证(Verification)** 确保字节码符合JVM规范(文件格式/元数据/字节码/符号引用) 3. **准备(Preparation)** - **为静态变量分配内存** - 设置**初始零值**(如int=0, boolean=false) 4. **解析(Resolution)** 将符号引用转换为直接引用 5. **初始化(Initialization)** - 执行`<clinit>()`方法(静态块和静态变量赋值) - **线程安全**的单例初始化 ```java // 示例:初始化顺序 public class Demo { static int a = 1; // 准备阶段a=0 → 初始化阶段a=1 static { System.out.println("静态块执行"); } } ``` #### 四、关键特性 1. **沙箱安全机制** - 禁止加载包名类名相同的核心类(如自定义`java.lang.String`) - 防止核心API被篡改[^3] 2. **缓存机制** 已加载的类会缓存,后续直接复用 3. **命名空间隔离** 不同类加载器加载的相同类视为不同类 #### 五、典型场景分析 ```java public class Parent { static { System.out.println("Parent初始化"); } } public class Child extends Parent { static { System.out.println("Child初始化"); } public static void main(String[] args) { new Child(); // 输出顺序:Parent初始化 → Child初始化 } } ``` **执行顺序**: 1. 加载`Child`发现未加载`Parent` 2. 通过双亲委派加载`Parent` 3. 初始化`Parent`的静态块 4. 初始化`Child`的静态块 #### 六、打破双亲委派场景 1. SPI服务加载(如JDBC驱动) 2. 热部署实现(OSGi框架) 3. 模块化加载需求 > 通过理解类加载机制,可优化程序启动性能、实现模块化设计,并避免类冲突问题。
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