Java虚拟机ClassLoader入门

        最近有强烈的欲望看《深入Java虚拟机》，无奈图书馆一直不开门。偶然间看到网上流传的张龙老师的JVM视频教程，就下载下来准备看看。这一看简直停不下来了，张龙讲得非常好。一口气看完了七讲视频，这里向大家推荐了。这里我把张龙老师的开篇例子和大家分享一下。

        代码片段一：

class Singleton {private static Singleton singleton = new Singleton();public static int counter1;public static int counter2 = 0;private Singleton() {counter1++;counter2++;}public static Singleton getInstance() {return singleton;}}public class MyTest {public static void main(String[] args) {Singleton singleton = Singleton.getInstance();System.out.println("counter1 = " + singleton.counter1);System.out.println("counter2 = " + singleton.counter2);}}

        代码片段二：

class Singleton {public static int counter1;public static int counter2 = 0;private static Singleton singleton = new Singleton();private Singleton() {counter1++;counter2++;}public static Singleton getInstance() {return singleton;}}public class MyTest {public static void main(String[] args) {Singleton singleton = Singleton.getInstance();System.out.println("counter1 = " + singleton.counter1);System.out.println("counter2 = " + singleton.counter2);}}

        这两段代码的执行结果应该是什么呢？大家可以自己运行一下试试，我这里就不卖关子了。代码一的执行结果是counter1 = 1, counter2 = 0，而代码二的执行结果是counter1 = 1, counter2 = 1。为什么会这样呢？我当时也是一头雾水。其实这种奇怪现象的“始作俑者”就是ClassLoader（类加载器）。首先明确一个基本问题，就是Java中的类是需要内存空间的。这是显然的了，类的方法、类的静态变量都是存放在内存中的（当然还有一个对应于该类的Class对象）。Java中的类是如此的多，我们不可能把它们一起加载到内存里。JVM的策略是当代码“直接使用”某个类时，就使用ClassLoader把它加载到内存里。直接使用的情况有如下六种：

                -创建类的实例

                -访问某个类或接口的静态变量，或者是对该静态变量赋值

                -调用类的静态方法

                -反射 （如Class.forName("com.shengsiyuan.Test")）

                -初始化一个类的子类

                -Java虚拟机启动时被表明为启动的类

         除了以上六种情况，其他使用Java类的方式都被看作是对类的被动使用，都不会导致类的初始化。其他几种情况我们先不要管，前面的例子中“直接访问”的情况是调用了Singleton类的静态方法getInstance()，这样的调用导致Singleton类被ClassLoader加载到了内存里。加载之后并没有完事，还有连接和初始化两个步骤。如下图内容所讲：

        验证和解析过程我们就不去研究了，在这个例子中他们没有什么实质性的作用。准备这个过程为类的静态变量分配内存，然后将其初始化为默认值。对于上面的两个例子来说，就是将counter1和counter2都初始化为0，将singleton初始化为null（非基本类型的默认值就是null）。真正出现区别的时间是在初始化过程，这个初始化过程是按变量的声明顺序来的，从上到下依次执行。对于代码片段一，首先new一个Singleton对象，其中调用了构造函数，这行代码执行完毕之后，counter1 = 1, counter2 = 1；紧接着的一行中，没有给counter1指定初始值，所以什么都没干；最后第三行代码中，counter2被赋值为0。所以，代码一最后的结果是counter1 = 1, counter2 = 0。按照同样的方法分析，可以得到代码二的执行结果是counter1 = 1, counter2 = 1。