在什么情况下调用类中static final修饰的属性时不需要初始化类

最新推荐文章于 2023-04-05 15:27:48 发布

原创最新推荐文章于 2023-04-05 15:27:48 发布 · 727 阅读

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#final #编译器优化 #类的初始化时机

探讨Java中被final修饰的静态字段如何影响类的初始化过程，特别是在引用类型和基本类型上的不同表现。

被final修饰静态字段在操作使用时，不会使类进行初始化，因为在编译期已经将此常量放在常量池。
测试：

class ClassLoadTime{
　　static{
　　　　System.out.println("ClassLoadTime类初始化时就会被执行！");
　　}
　　public static final int MIN = 10; (防止测试类和此类不在一个包，使用public修饰符)
}

class ClassLoadDemo{
　　public static void main(String[] args){
　　　System.out.println(ClassLoadTime.MIN);
　　}
}
由于编译器编译优化，导致该变量在常量池中，当你用ClassLoadTime.MIN时，只会到常量池中查该数值，不会加载ClassLoaderTime类。

输出：

10
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原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/xiao1_1bing/article/details/81139926

在看到上述文章的这段内容时有一个疑问，如果我访问的属性类型是一个引用类型的话也不会初始化 ClassLoaderTime类吗？于是用一下代码测试了一下：

public class HungrySingletonPattern {
	static{
		System.out.println("HungrySingletonPattern类初始化时就会被执行！");
	}
	
	public static final HungrySingletonPattern instance = new HungrySingletonPattern();
	public static final String str = "调我不用初始化类！";
	
	private HungrySingletonPattern() {
		super();
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	
	public static final HungrySingletonPattern getInstance(){
		return instance;
	}
}

public class Test {
	public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchFieldException {
		HungrySingletonPattern i = HungrySingletonPattern.instance;
//		String s = HungrySingletonPattern.str;
	}
}

运行结果如下：

HungrySingletonPattern类初始化时就会被执行！

说明这个HungrySingletonPattern类被初始化了！为什么上边的例子不会初始化类，在把类中属性换成引用类型时类就会被初始化呢？上边的例子说是编译器的优化导致的，那么我们就来看看两段代码生成的字节码有什么区别吧：

1. main函数中调用HungrySingletonPattern.str的情况：

 Code:
   stack=1, locals=2, args_size=1
      0: ldc           #21                 // String 调我不用初始化类！
      2: astore_1
      3: return

2. main函数中调用HungrySingletonPattern.instance的情况：

    Code:
      stack=1, locals=2, args_size=1
         0: getstatic     #21                 // Field cn/edu/xidian/singleton/h
ungry/HungrySingletonPattern.instance:Lcn/edu/xidian/singleton/hungry/HungrySing
letonPattern;
         3: astore_1
         4: return

我们发现上述两个例子中生成的字节码唯一的区别就是1中生成的指令是ldc指令，而2中生成的指令是getstatic指令。那么这两个指令都是什么含义呢？

我们通过查询java虚拟机规范发现指令的解释如下：

0xb2	getstatic	获取指定类的静态域，并将其值压入栈顶。
0x12	ldc	将 int，float 或 String 型常量值从常量池中推送至栈顶。

所以我们可以大胆的推测：当类中的基本类型或String类型在被static final修饰时，编译器会将指令直接优化成ldc指令，从而在只获取该属性的值时，不需要初始化它所在的类；而当被static final修饰的属性为引用类型时，由于编译器无法直接将其转化为常量，故在获取该类型的属性时还是需要初始化类的。