类只在首次主动使用时初始化,且加载、验证、准备、解析、初始化五阶段有序进行,解析可延迟至首次使用符号引用时;仅五种情况触发初始化:new指令、读写非final静态字段、调用静态方法、反射Class.forName(默认true)、主类启动。

ClassLoader 的行为不是“自动运行”的魔法,而是由 JVM 严格按规则触发的确定性流程。类加载机制的核心结论是:**类只在首次主动使用时才被初始化,且加载、验证、准备、解析、初始化这五个阶段有明确顺序约束,但解析可延迟到首次使用符号引用时才发生**。
什么时候会真正触发 Class 初始化?
很多开发者误以为“类被加载了就等于初始化了”,其实加载(load)和初始化(initialize)是两个分离阶段。只有以下五种情况才会强制触发 方法执行(即初始化):
- 遇到
new指令创建实例(如new UserService()) - 读写静态字段(
getstatic/putstatic),但final static编译期常量除外(如public static final int PORT = 8080;不会触发初始化) - 调用静态方法(
invokestatic) - 通过反射访问类,如
Class.forName("com.example.User")(注意:Class.forName(name, false, loader)中第二个参数为false时不会初始化) - JVM 启动时指定的主类(含
main方法的类)
典型陷阱:子类引用父类的静态字段(Sub.NUM)只会加载并初始化父类 Sup,Sub 自身不初始化——这点常导致静态代码块未执行、配置未加载等“神秘”问题。
双亲委派模型不是设计选择,而是安全刚需
当你的代码调用 MyClassLoader.loadClass("java.lang.String"),它不会自己去加载,而是层层向上委托:
- 先问应用类加载器(
AppClassLoader)→ 它转手交给扩展类加载器(ExtClassLoader) - 扩展类加载器再交给启动类加载器(
BootstrapClassLoader) - 启动类加载器发现自己能加载
java/lang/String.class(来自rt.jar或modules),直接返回Class对象 - 后续加载器不再尝试,整个链路终止
这个模型防止你用自定义的恶意 java.lang.String 替换核心类——一旦绕过双亲委派(比如重写 loadClass 并跳过 super.loadClass),就可能引发 NoClassDefFoundError 或 LinkageError,尤其在 OSGi、热部署、JDBC 驱动加载(ServiceLoader)等场景中极易暴露。
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准备阶段赋的是“零值”,不是代码写的初始值
看这段代码:
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public class Config {
public static int TIMEOUT = 3000;
public static final int MAX_RETRY = 5;
}
在准备阶段:
-
TIMEOUT被分配内存并设为0(int 零值),不是3000 -
MAX_RETRY因为是static final基本类型且编译期可确定,**直接在准备阶段就赋值为5**
真正的 TIMEOUT = 3000 是在初始化阶段,由 执行。这意味着:如果你在静态代码块里打印 TIMEOUT,输出是 0;如果该字段被其他类在初始化前反射读取(比如通过 Field.get(null)),拿到的也是 0,而非预期值。
解析阶段可延迟,但符号引用必须“真存在”
解析是把常量池里的符号引用(如字符串 "com.example.Dao")转成内存中的直接引用(比如类对象地址)。它通常发生在初始化前,但 JVM 允许延迟到首次真正使用该符号引用时才解析——这就是支持动态绑定的基础。
但延迟不等于宽容:如果某处写了 invokestatic com/example/Utils.log:(Ljava/lang/String;)V,而 Utils 类根本不存在或方法签名不匹配,哪怕你没走到那行代码,只要 JVM 在解析时发现异常,就会抛出 NoSuchMethodError 或 NoClassDefFoundError。常见于:
- 接口默认方法被子类覆盖,但子类 jar 未升级,导致解析旧方法失败
- 使用了高版本 JDK 编译的类(如
String.strip()),却在低版本 JVM 上运行 - 混淆工具错误处理了反射调用的目标类名,导致解析时找不到类
最隐蔽的坑在于:这些错误往往不在编译时报出,也不在类加载日志里明显提示,而是在某个特定业务路径第一次调用时突然爆发——所以线上排查要重点看 ClassNotFoundException 和 LinkageError 的堆栈中,是否涉及尚未初始化的依赖类。









