Java类加载过程中的一点小陷阱

0.问题阐述

最近看到一到面试题，答案让人非议所思。

代码

/**
* 类的初始化测试
* @author Jason
*
*/
public class Single {

private static Single instance = new Single();
public static int count1;
public static int count2 = 0;

public Single() {
count1++;
count2++;
}
public static Single getInstance(){
return instance;
}

public static void main(String[] args) {
System.out.println("count1 = "+Single.count1);
System.out.println("count2 = "+Single.count2);
}
}

结果

count1 = 1

count2 = 0

很奇怪对不对，count1和count2的区别就是count1没有赋初始值，然后结果就不同了。然后把这句代码

private static Single instance = new Single();

放到count2声明的后面，就会发现输出的结果是1。结果很匪夷所思，但是其实是类的加载过程导致的必然结果，只要学习一下类的加载过程就可以理解了。下面先介绍一下类的加载过程。

1. 类的加载过程

JVM将类加载过程分为三个步骤：装载（Load），链接（Link）和初始化(Initialize)，其中链接又分为三个步骤。

1.加载：查找并加载类的二进制数据

2.链接

①　验证：确保被加载的类的正确性

②　准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值

③　解析：把类中的符号引用转换为直接引用

3.初始化：为类的静态变量赋予正确的初始值（这个不是默认值）

每个步骤就不在此详细介绍了，我们需要关注的是链接的第二个步骤准备，还有类加载过程的第三个步骤初始化，这两个步骤看起来很相像，但是是很不同的，默认值是指类的静态变量的数据类型的默认值，如数值型的默认值是0，布尔型的默认值是false，引用型的默认值是null。而初始值是指我们指定赋予给变量的，例如上面的

public static int count2 = 0;

中的0就是我们赋予变量的初始值，当然也可以是其它的整型数值。

看完类的加载过程我们还得了解一下Java程序对类的使用方式，因为这

跟类是否会被初始化有关

2. Java程序对类的使用方式

Java程序对类的使用方式可分为2种，主动使用和被动使用，只有当类是主动使用的时候，才会进行类的初始化。

2.1 主动使用

1.创建类的实例

2.访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值

3.调用类的静态方法

4.反射（如Class.forName(“edu.jyu.Test”)）

5.初始化一个类的子类

6.Java虚拟机启动时被标明为启动类的类（如在命令行中敲java Test）

2.2 被动使用

除了上述六种情况，都是对类的被动使用，都不会导致类的初始化

3. 程序分析

好了，现在根据上面的这些知识，我们就可以揭开这个程序的面纱了，下面就详细说一下程序执行的过程。

1.从main方法开始，第一句代码是

System.out.println("count1 = "+Single.count1);

，这句代码中调用了Single类的静态变量count1，于是满足主动使用的第2条，于是类会被加载并且会被初始化。

2.在Single类被加载的时候，jvm会为类的静态变量分配内存，并且设置默认的初始值，于是变量instance 的值为null，count1和count2的值都为0。链接的准备阶段完毕。

3.因为SIngle类是主动使用，所有会进行类的初始化，即是将“=”右边的值赋给变量。变量instance的值就会等于 new Single()产生的对象的引用，而在new Single()中，又执行了count1++;count2++;所以此时count1和count2的值都变成了1。

4.接下来是为count1和count2赋初始值，因为count1没有指定初始值，所有count1还是等于1，而count2有初始0，所以将0赋给count2，于是最终答案就变为了count1=1，count2=0。

如果上面的内容有错误的地方或者讲的不好的地方，还请大家指点一下，我好及时修改