5接口初始化规则和类加载连接初始化案例剖析

Posted 2021-03-09 sunhao1234

5.1、接口初始化规则

在了解接口的初始化规则前，先搞清类的初始化规则。

当java虚拟机初始化一个类时，会先初始化它的所有父类。但是这条规则并不适用于接口。

• 在初始化一个类时，并不会先初始化它所实现的接口；
• 在初始化一个接口时，并不会先初始化它的父接口；

　　使用一句话总结：实现类或者子接口的初始化并不会导致父接口的初始化。

　　只有当程序首次主动使用特定接口的静态变量（运行期常量）时，才会导致接口的初始化。这里需要注意的是接口中定义的变量都是常量，而常量又分为编译期常量和运行期常量，编译期常量的值在编译期间就可以确定，直接存储在了调用类的常量池中，所以访问接口中的编译期常量并不会导致接口的初始化，只有访问接口中的运行期常量才会引起接口的初始化。

下面通过代码验证上述结论：

package com.shtec.init;

import java.util.UUID;

/**
 * 在初始化一个类时，并不会先初始化它所实现的接口；
 * 在初始化一个接口时，并不会先初始化它的父接口；
 * @author sunhao
 *
 */
public class Demo3 {
    
    public static void main(String[] args) {
        //在初始化一个类时，并不会先初始化它所实现的接口；
        System.out.println(child3.a);
        //输出： 1
        //没有输出“Parent3 invoked”，说明父接口Parent3并没有被初始化。
        
        //在初始化一个接口时，并不会先初始化它的父接口；
        System.out.println(Parent3.str);
        //输出： 
        //Parent3 invoked
        //a58ee35a-6590-416d-bf6b-ba6976f0d268
    }

}
interface GrandPa{
    //下面这段代码相当于普通类中的“静态代码块”，打印出来就相当于该接口被初始化了；
    public static Thread t = new Thread(){
        {
            System.out.println("GrandPa invoked");
        }
    };
}
interface Parent3 extends GrandPa{
    //运行期常量
    String str = UUID.randomUUID().toString();
    //下面这段代码相当于普通类中的“静态代码块”，打印出来就相当于该接口被初始化了；
    public static Thread t = new Thread(){
        {
            System.out.println("Parent3 invoked");
        }
    };
}
class child3 implements Parent3{
    public static int a = 1;
}

5.2、类加载、连接、初始化案例剖析

下面使用两个案例复习一下类型的加载、连接和初始化过程；

package com.shtec.init;

public class Demo4 {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("a=" + Singleton.a);
        System.out.println("b=" + Singleton.b);
        //输出：
        //a=1
        //b=1
    }

}
//定义一个单例类
class Singleton{
    
    public static int a;
    public static int b = 0;
    private static Singleton singleton = new Singleton();
    
    private Singleton(){
        a++;
        b++;
    }
    public static Singleton getInstance(){
        return singleton;
    }
}

　　如果对上面Demo4的代码输出没有疑问，请继续下面的代码示例：

package com.shtec.init;

/**
 * 分析：
 *         将代码【public static int b = 0;】放在构造方法下面，输出结果为什么变了？
 *         请注意使用“类的加载、连接（验证、准备和解析）和初始化过程分析该案例”；
 *         Singleton在初始化之前，会先经历连接阶段中的准备阶段，准备阶段会为类的【静态变量】分配内存，并将其初始化为【默认值】，
 *                 此时，a=0；singleton=null，b=0；
 *         然后Singleton经历初始化阶段，代码自上而下执行，为类的静态变量赋予正确的初始值
 *                 此时，a=0；
 *                     singleton会创建一个对象，调用Singleton类的构造方法，此时a=1;b=1;
 *                 接着初始化静态变量b，b的值又被更改为0；
 *         所以最终输出：
 *                 //a=1
 *                //b=0
 * @author sunhao
 *
 */
public class Demo4 {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("a=" + Singleton.a);
        System.out.println("b=" + Singleton.b);
        //输出：
        //a=1
        //b=0
    }

}
//定义一个单例类
class Singleton{
    
    public static int a;
    
    private static Singleton singleton = new Singleton();
    
    private Singleton(){
        a++;
        b++;
    }
    public static int b = 0;//注意，本段代码调动了位置
    
    public static Singleton getInstance(){
        return singleton;
    }
}