Что происходит при обращении к статическим константам?

Question

[Павел Чечко]

Например:

public class Solution {
	static final int С = 55 + 10;
	static final int A = 55 + 10;
}

class Solution2 {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(Solution.C);
	}
}

Знаю, что класс Solution не был загружен в оперативную память и инициализирован. От сюда вопросы:
1. Все ли константы класса Solution были загружены в пул констант, или только C?
2. При повторном обращении к Solution.C будет проверено, есть ли она в пуле констант, и если есть то взято от туда уже инициализированное значение?

Или как это всё происходит?

Answer 1

[Сергей Горностаев]

Во-первых, компилятор произведёт свёртку констант, поэтому в class-файле сложения не будет, C и A будут равны 65. Во-вторых, при обращении к любому статическому полю класс будет полностью загружен в metaspace и пул констант будет полностью инициализирован.

Comments

[Павел Чечко]

1. А если константа будет сложного типа, и для инициализации надо создать объект – компилятор не свернёт?

2. Правильно ли я понимаю:
– при первом обращении к статической константе класса, будет загрузка только в metaspace с инициализацией пула констант?
– а при первом обращении к статической переменной класса: тоже самое + 1) загрузка всего класса (тела методов и т. д.) в оперативную память, 2) инициализация полей (не обязательно произойдёт), 3) выполнение статических блоков инициализации?

[Сергей Горностаев]

Павел,
1. Что вы имеете ввиду под "сложным типом"?
2. Все детали загрузки и инициализации классов описаны в 5-й главе спецификации. Класс загружается в metaspace целиком, вместе с методами. Metaspace конечно же находится в оперативной памяти, это часть кучи. Инициализация происходит при инстанцировании класса или его наследников, вызове методов, обращении к полям или рефлексивным операциям.

[Павел Чечко]

Сергей Горностаев,
1. Ссылочный тип: что бы поместить в такую переменную (константу) что-то, нужен созданный объект, или поместить null. При компиляции объекты не создаются, значит не свернётся?

2. Я запускаю приведённый в вопросе код с ключом -verbose:class и вижу в консоли, что класс Solution не загружается (согласно тому как работает и что обозначает -verbose:class). А при обращении к переменной статической – загружается. В чём отличие? Загрузка при обращении к статической константе какая-то неполная?

[Сергей Горностаев]

Павел, компилятор перенесёт инициализацию такого поля в блок инициализации, который будет вызван при инициализации класса. С этим надо быть аккуратным.

[Павел Чечко]

Сергей Горностаев, или при обращении к статической константе, эта та-же самая загрузка класса, но без тут-же последующей инициализации?

[Сергей Горностаев]

Павел, повторяю, инициализация будет сразу же, как только вы попытаетесь обратиться к статическому полю.

[Павел Чечко]

Сергей Горностаев, я обратился к статическому полю – инициализация класса (выполнение статического блока её часть) не произошла:

public class Solution {
	static final int c = 10;

	static {
		System.out.println("static");
	}
}

class MyClass {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(Solution.c);
	}
}

// Вывод: 10

Я имел ввиду без последующей инициализации класса...

[Сергей Горностаев]

Павел, а вы байткод посмотрите. Поле финальное, поэтому компилятор сделал свёртку констант и на самом деле ваш код выглядит так:

public static void main(String[] args) {
    System.out.println(10);
}

[Павел Чечко]

Сергей Горностаев, а если код выглядит так, значит класс Solution даже не загружается?

[Сергей Горностаев]

Павел, да.

[Павел Чечко]

Сергей Горностаев, а если к одной константе обращаемся много раз, компилятор при переводе в байт-код умеет ведь посчитать её (выполнить то, что после знака =) только 1 раз вместо множества раз?

Для этого наверно ему нужно какие-то данные в оперативную память загрузить, но только на время компиляции?