Java類和對(duì)象的初始化順序
在Java中，類裝載器把一個(gè)類裝入Java虛擬機(jī)中，要經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟來(lái)完成：裝載、鏈接和初始化，其中鏈接又可以分成校驗(yàn)、準(zhǔn)備和解析三步，除了解析外，其它步驟是嚴(yán)格按照順序完成的。下面一起來(lái)看看吧！
類裝載步驟
在Java中，類裝載器把一個(gè)類裝入Java虛擬機(jī)中，要經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟來(lái)完成：裝載、鏈接和初始化，其中鏈接又可以分成校驗(yàn)、準(zhǔn)備和解析三步，除了解析外，其它步驟是嚴(yán)格按照順序完成的，各個(gè)步驟的主要工作如下：
裝載：查找和導(dǎo)入類或接口的二進(jìn)制數(shù)據(jù);
鏈接：執(zhí)行下面的校驗(yàn)、準(zhǔn)備和解析步驟，其中解析步驟是可以選擇的;
校驗(yàn)：檢查導(dǎo)入類或接口的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的正確性;
準(zhǔn)備：給類的靜態(tài)變量分配并初始化存儲(chǔ)空間;
解析：將符號(hào)引用轉(zhuǎn)成直接引用;
初始化：激活類的靜態(tài)變量的初始化Java代碼和靜態(tài)Java代碼塊。
其中 初始化(initialization)包含兩部分：
1.類的初始化(initialization class & interface)
2.對(duì)象的創(chuàng)建(creation of new class instances)。
因?yàn)轭惖某跏蓟鋵?shí)是類加載(loading of classes)的最后一步，所以很多書中把它歸結(jié)為“對(duì)象的創(chuàng)建”的第一步。其實(shí)只是看問題的角度不同而已。為了更清楚的理解，這里還是分開來(lái)。
順序：
因?yàn)轭惖募虞d肯定是第一步的，所以類的初始化在前。大體的初始化順序是：
類初始化 -> 子類構(gòu)造函數(shù) -> 父類構(gòu)造函數(shù) -> 實(shí)例化成員變量 -> 繼續(xù)執(zhí)行子類構(gòu)造函數(shù)的語(yǔ)句
下面結(jié)合例子，具體解釋一下。
1. 類的初始化(Initialization classes and interfaces)
其實(shí)很簡(jiǎn)單，具體來(lái)說(shuō)有：
(a)初始化類(initialization of class)，是指初始化static field 和執(zhí)行static初始化塊。
public class Demo{ //初始化static field, //其中= "initialization static field"又叫做static field initializer private static String str = "initialization static field"; //初始化塊，又叫做static initializer，或 static initialization block static { System.out.println("This is static initializer"); } }
btw，有些書上提到static initializer 和 static field initializer 的概念，與之對(duì)應(yīng)的還有 instance initializer 和 instance variable initializer。例子中的注釋已經(jīng)解釋了其含義。
(b)初始化接口(initialization of interface)，是指初始化定義在該interface中的field。
*注意*
1. initialization classes 時(shí)，該class的superclass 將首先被初始化，但其實(shí)現(xiàn)的interface則不會(huì)。
initialization classes 時(shí)，該class的superclass，以及superlcass的superclass 會(huì)首先被遞歸地初始化，一直到j(luò)ava.lang.Object為止。但initialiazation interface的時(shí)候，卻不需如此，只會(huì)初始化該interface本身。
2. 對(duì)于由引用類變量(class field)所引發(fā)的初始化，只會(huì)初始化真正定義該field的class。
3. 如果一個(gè)static field是編譯時(shí)常量(compile-time constant)，則對(duì)它的引用不會(huì)引起定義它的類的初始化。
為了幫助理解最后兩點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)囋嚳聪旅娴睦樱?/p>
Initialization類
public class Initialization { static { System.out.println("Initialization Main class"); } public static void main(String[] args) { System.out.println(Sub.y); System.out.println(Sub.x); System.out.println(Sub.z); } }
Sub類
public class Sub extends Super { public static final int y = 2005; public static int z; static { System.out.println("Initialization Sub"); } }
Super類
public class Super { public static int x = 2006; static { System.out.println("Initialization Super"); } }
輸入結(jié)果
Initialization Main class
2005
Initialization Super
2006
Initialization Sub
從這個(gè)結(jié)果可以看到，
static塊在類中會(huì)先執(zhí)行;(實(shí)際上是先加載static成員變量，然后是static代碼塊)
static 的final變量不會(huì)引起類的初始化;
子類Sub引用父類Super里面的變量，就會(huì)引起父類的初始化，但不會(huì)引起子類的初始化;
static的成員變量也有默認(rèn)值。
2. 對(duì)象的創(chuàng)建(creation of new class instances)
看例子來(lái)說(shuō)明：
InitializationOrder類
public class InitializationOrder { public static void main(String[] args) { SubClass sb = new SubClass(); } }
SuperClass類
public class SuperClass{ static { System.out.println("SuperClass static"); } SuperClass(String str){ System.out.println(str); } }
Interface類
interface Interface{ static SuperClass su = new SuperClass("Interface new SuperClass"); }
SubClass類
public class SubClass extends SuperClass implements Interface{ static { System.out.println("SubClass static"); } private SuperClass su = new SuperClass("initialization variable"); SubClass() { super("super"); new SuperClass("new SuperClass"); } }
輸出結(jié)果
SuperClass static
SubClass static
super
initialization variable
new SuperClass
解釋一下：
1) Java虛擬機(jī)要執(zhí)行InitializationOrder類中的static 方法main()，這引起了類的初始化。開始初始化InitializationOrder類。具體的步驟略去不說(shuō)。
2) InitializationOrder類初始化完畢后，開始執(zhí)行main()方法。語(yǔ)句SubClass sb = new SubClass()將創(chuàng)建一個(gè)SubClass對(duì)象。加載類SubClass后對(duì)其進(jìn)行類初始化，因?yàn)镾ubclass有一個(gè)父類SuperClass，所以先初始化SuperClass類。于是看到輸出“SuperClass static”。
3) SuperClass類初始化完畢后，開始初始化SubClass類，輸出“SubClass static”。
4) 至此，類的加載工作全部完成。開始進(jìn)入創(chuàng)建SubClass的對(duì)象過(guò)程。先為SubClass類和其父類SuperClass類分配內(nèi)存空間，這時(shí)Super su 被賦值為null。
5) 執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)SubClass()，執(zhí)行super(), 調(diào)用父類的構(gòu)造函數(shù)，輸出“super”。
6) 初始化SubClass類的成員變量su，輸出“initialization variable”。
7) 繼續(xù)執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)的剩余部分，執(zhí)行new SuperClass("new SuperClass")，輸出“new SuperClass”，這時(shí)Super su 被賦值新建對(duì)象的引用。
8) 而SubClass雖然實(shí)現(xiàn)了接口Interface，但是初始化它的時(shí)候并不會(huì)引起接口的初始化，所以接口Interface中的static SuperClass su = new SuperClass("Interface new SuperClass")自始至終都沒有被執(zhí)行到。
所以對(duì)象的創(chuàng)建，具體步驟如下：
(1) 所有的成員變量—包括該類，及它的父類中的成員變量--被分配內(nèi)存空間，并賦予默認(rèn)值。(這里是第一次初始化成員變量)
(2) 為所調(diào)用的構(gòu)造函數(shù)初始化其參數(shù)變量。(如果有參數(shù))
(3) 如果在構(gòu)造函數(shù)中用this 調(diào)用了同類中的其他構(gòu)造函數(shù)，則按照步驟(2)~(6)去處理被調(diào)用到的構(gòu)造函數(shù)。
(4) 如果在構(gòu)造函數(shù)中用super調(diào)用了其父類的構(gòu)造函數(shù)，則按照步驟(2)~(6)去處理被調(diào)用到的父類構(gòu)造函數(shù)。
(5) 按照書寫順序，執(zhí)行instance initializer 和 instance variable initializer來(lái)初始化成員變量。(這里是第二次初始化成員變量)
(6) 按照書寫順序，執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)的其余部分。
總結(jié)：
從類的初始化和對(duì)象的創(chuàng)建步驟，可以知道，一個(gè)類是先初始化static的變量和static句塊，然后在分配該類以及父類的成員變量的內(nèi)存空間，賦予默認(rèn)值，然后開始調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。而子類和父類之間，則先初始化和創(chuàng)建父類，然后在初始化和創(chuàng)建子類的。
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