类初始化和同步类方法

Question

在我的应用程序中，有一个如下所示的类：

public class Client {
    public synchronized static print() {
        System.out.println("hello");
    }

    static {
        doSomething(); // which will take some time to complete
    }
}

该类将用于多线程环境，多个线程可能同时调用Client.print()方法。不知道thread-1有没有机会触发类初始化，在类初始化完成之前thread-2进入print方法打印出“hello”字符串？

我在生产系统（64 位 JVM + Windows 2008R2）中看到了这种行为，但是，我无法在任何环境中用简单的程序重现这种行为。

在 Java 语言规范第 12.4.1 节 (http://java.sun.com/docs/books/jls/second_edition/html/execution.doc.html) 中，它说：

类或接口类型 T 将在以下任何一项第一次出现之前立即初始化：

• T 是一个类，并创建了一个 T 的实例。
• T 是一个类，调用了 T 声明的静态方法。
• 分配了一个由 T 声明的静态字段。
• 使用了由 T 声明的静态字段，并且对该字段的引用不是编译时常量（第 15.28 节）。对编译时常量的引用必须在编译时解析为编译时常量值的副本，因此使用此类字段永远不会导致初始化。

根据这一段，类的初始化会在调用静态方法之前进行，但是不清楚类的初始化是否需要在调用静态方法之前完成 .根据我的直觉，JVM应该在进入其静态方法之前要求完成类初始化，我的一些实验支持我的猜测。但是，我确实在另一个环境中看到了相反的行为。有人可以帮我解释一下吗？

感谢您的帮助。

Answer 1

我对引用文字的理解是，类初始化过程在调用T声明的静态方法之前完成（将被初始化） em>。

将被初始化表示初始化过程已经开始并已终止。

因此（据我所知）不可能，虽然由于线程 A 调用了 print 而执行了静态初始化程序，但另一个线程已经可以调用 print。

JLS 的Chapter 12.4.2 描述了详细的初始化过程，它负责在多线程环境中初始化类。

Answer 2

如果您的“多线程环境”使用多个类加载器来加载您的 Client 类，那么您可能会获得多个 Client 实例，每个实例都会在运行任何 Client.print() 调用之前运行静态初始化程序.你会看到类似

doSomething
hello
doSomething
hello
hello
hello

我有一些示例代码显示了这一点，但当前版本运行起来有点繁琐。如果你愿意，我可以清理并发布它。

Answer 3

执行被认为是类初始化一部分的静态块：

类的初始化包括执行其静态初始化程序和类中声明的静态字段（类变量）的初始化程序...

JVM 规范保证这将以线程安全的方式完成。引用JLS section 12.4.2 Detailed Initialization Procedure:

因为 Java 编程语言是多线程的，所以类或接口的初始化需要仔细同步，因为其他线程可能同时尝试初始化同一个类或接口。还有一种可能性是，作为该类或接口初始化的一部分，可以递归地请求类或接口的初始化；例如，A 类中的变量初始化器可能会调用不相关的 B 类的方法，而 B 类的方法又可能会调用 A 类的方法。Java 虚拟机的实现负责处理同步和递归初始化……

更详细地说，它是通过获取 Class 对象的锁来实现的：

那么初始化一个类或接口的过程如下：

1. 在类上同步 (§14.19) 表示类的对象或 待初始化接口

您的方法是static synchronized，它也需要锁定 Class 对象。由于 JVM 在类初始化期间获取了相同的锁，因此一个线程无法初始化类而其他线程在其上执行 static synchronized 方法。 所有报价均来自 JLS 我希望这会有所帮助。顺便说一句，你怎么知道在类初始化完成之前打印发生了？

编辑：实际上我认为只有static synchronized 不能与类初始化并行执行是错误的。在类初始化完成之前，类上的任何方法都无法执行。

Answer 4

如果代码运行在一些容器比如Servlet中，你可以在容器的生命周期中初始化它。