如何知道一个类是否已经被初始化？

Question

使用自定义类加载器或Java代理+Instrumentation API，可以很容易地获取JVM加载的所有类。但是，已初始化的类列表似乎不那么容易获得。（实际上我想知道是否有任何方法可以获得它）

那么，有没有办法知道一个类是否已经被初始化？

-- 提前致谢。

- josecampos

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你为什么想要这样做？ - Eric

我有一款软件，已经对类进行了仪器化，并向每个类添加了一个特定的静态字段（我希望在执行程序后收集它）。由于我确切地知道哪些类已加载，因此可以通过反射轻松检索该字段。但是，如果加载了类X但未初始化，则反射将触发类的静态构造函数，该函数将初始化所有静态变量等。因此，如果有一种方法可以知道某个特定的类X尚未初始化，我甚至不会尝试从该类获取我的静态字段。 - josecampos

如果您已经有了仪器类，您可以添加静态初始化程序到类中，使用代码来收集它们，例如 MyClassesCollector.list.add(MethodHandles.lookup().lookupClass());此外，服务性代理也可以这样做，但会冻结目标进程。 - commit-man

感谢您的评论@commit-man。是的，我可以为被检测的类添加静态初始化程序。但是，被检测的类将直接依赖于我的运行时/agent.jar。当使用自定义类加载器时，不能百分之百保证该依赖项可从被检测的类中访问。 - josecampos

代理将被添加到系统类加载器中，您还可以通过仪表API或代理的清单修改引导类路径，这不是问题。 - commit-man

Answer 1

我不确定仪器API，但一种可能的方法是使用JVMTI的GetClassStatus函数。

通过工具接口，您可以获取JVM加载的所有类，并找出那些没有JVMTI_CLASS_STATUS_INITIALIZED状态标志的类。

JavaVM *jvm;
jvmtiEnv *jvmti;
jvmtiError err;

env->GetJavaVM(&jvm);
jvm->GetEnv((void **) &jvmti, JVMTI_VERSION_1_2);

jint classCount = 0;
jclass * classes;

jvmti->GetLoadedClasses(&classCount, &classes);
for (int i = 0; i < classCount; i++) {
    jint classStatus = 0;
    jvmti->GetClassStatus(classes[i], &classStatus);

    if (classStatus != JVMTI_CLASS_STATUS_PRIMITIVE
        && classStatus != JVMTI_CLASS_STATUS_ARRAY
        && classStatus != JVMTI_CLASS_STATUS_ERROR
        && !(classStatus & JVMTI_CLASS_STATUS_INITIALIZED)) {
        // static initializer is not finished yet
    }
}

- vsminkov

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非常感谢您的回答。虽然它似乎正好符合我的需求，但我更倾向于使用基于Java的解决方案。因为支持不同的操作系统、不同的架构（32位、64位）等将会很痛苦。 - josecampos

@josecampos 我觉得这个功能非常底层。因此，基于Java的解决方案也将使用本地库来检查类状态。无论如何，如果你找到任何解决方案，我也很乐意看到它 :) - vsminkov

请查看 https://github.com/odnoklassniki/jvmti-tools#vmtrace已经有现成的代理源代码来跟踪类的加载/准备阶段。 - jreznot