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一道有趣的類載入面試題

題目

執行如下程式碼的Test1與Test2分別輸出什麼結果


public class Parent {
    static {
        System.out.println("Parent static invoke");
    }
    public static final String FINAL_STR="FINAL_STR";
    public static final Test FINAL_OBJECT=new Test();
    public Parent(){
        System.out.println("Parent init");
    }
}
public class Child extends Parent {
    static {
        System.out.println("Child static invoke");
    }
    public Child(){
        System.out.println("child init");
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Child.FINAL_STR);
    }
}
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Child.FINAL_OBJECT);
    }
}

結果:

執行Test1結果

FINAL_STR

執行Test2結果

Parent static invoke
cn.lonecloud.Test@5e2de80c

解析:

Test1結果解析:

  1. 由於在mian方法中列印語句呼叫的是Child.FINAL_STR變數。
  2. 從Child的類中可以得知,FINAL_STR為final並且為static變數,其在呼叫static final變數的時候不會觸發類的初始化操作。所以結果如上

Test2結果解析:

  1. 由於Test2中引用的物件為父類Parent的靜態變數,由於並不是常量池中的物件,所以,會觸發Parent的初始化操作。

深究:

Test1
位元組碼:

Compiled from "Test.java"
public class cn.lonecloud.Test {
  public cn.lonecloud.Test();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       3: ldc           #4                  // String FINAL_STR
       5: invokevirtual #5                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
       8: return
}
  1. ldc #4 // String FINAL_STR其為獲取靜態化變數方法,其為將常量壓入棧中,由於靜態變數在JVM中存在常量池的概念,會將字串進行優化,所以並不會觸發類初始化

Test2位元組碼:

Compiled from "Test.java"
public class cn.lonecloud.Test {
  public cn.lonecloud.Test();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       3: getstatic     #3                  // Field cn/lonecloud/Child.FINAL_OBJECT:Lcn/lonecloud/Test;
       6: invokevirtual #4                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
       9: return
}

由於需要使用到Child類的父類中的FINAL_OBJECT變數,未使用到Child類中的變數,所以不會對Child類進行初始化,初始化的為其父類。

檢視JVM載入情況

通過新增JVM引數-XX:+TraceClassLoading可以檢視類載入情況

可見,會對Child,Parent類進行類載入操作,但是呼叫static方法,只有Parent類會呼叫static進行初始化操作。

總結

  1. 如果引用了常量池變數(String,以及基本型別相關變數),如果該變數為final static進行修飾的時候,則不會對類進行初始化操作
  2. 如果為非常量池變數,如果呼叫方存在父子類關係,則實際JVM會載入子類與父類,但是如果使用的為父類的final變數,並不會觸發類的初始化操作。