java中类与对象的加载顺序

Posted 2020-06-29 欢迎关注我的公众号huqi_tech

首先了解一下Java虚拟机初始化的原理。

JVM通过加装、连接和初始化一个Java类型，使该类型可以被正在运行的Java程序所使用。类型的生命周期如下图所示：

装载和连接必须在初始化之前就要完成。


类初始化阶段，主要是为类变量赋予正确的初始值。这里的“正确”初始值指的是程序员希望这个类变量所具备的起始值。一个正确的初始值是通过类变量初始化语句或者静态初始化语句给出的。初始化一个类包含两个步骤：


1) 如果类存在直接超类的话，且直接超类还没有被初始化，就先初始化直接超类。


2) 如果类存在一个类初始化方法，就执行此方法。


那什么时候类会进行初始化呢？Java 虚拟机规范为类的初始化时机做了严格定义：在首次主动使用时初始化。


那哪些情形才符合首次主动使用的标准呢？Java虚拟机规范对此作出了说明，他们分别是：


1) 创建类的新实例；


2) 调用类的静态方法；


3) 操作类或接口的静态字段（final字段除外）；


4) 调用Java的特定的反射方法；


5) 初始化一个类的子类；


6) 指定一个类作为Java虚拟机启动时的初始化类。


除了以上六种情形以外，所有其它的方式都是被动使用的，不会导致类的初始化。


一旦一个类被装载、连接和初始化，它就随时可以使用了。现在我们来关注对象的实例化，对象实例化和初始化是就是对象生命的起始阶段的活动。


Java编译器为它编译的每个类都至少生成一个实例初始化方法，即<init>()方法。源代码中的每一个类的构造方法都有一个相对应的<init>()方法。如果类没有明确地声明任何构造方法，编译器则为该类生成一个默认的无参构造方法，这个默认的构造器仅仅调用父类的无参构造器。


一个<init>()方法内包括的代码内容可能有三种：调用另一个<init>() 方法；对实例变量初始化；构造方法体的代码。
如果构造方法是明确地从调用同一个类中的另一个构造方法开始，那它对应的 <init>() 方法体内包括的内容为：


一个对本类的<init>()方法的调用；
实现了对应构造方法的方法体的字节码。
如果构造方法不是通过调用自身类的其它构造方法开始，并且该对象不是 Object 对象，那 <init>() 法内则包括的内容为：

一个父类的<init>()方法的调用；
任意实例变量初始化方法的字节码；
 实现了对应构造方法的方法体的字节码。

好，那我们再以代码的形式来具体分析一下：

SuperInitField p = new SuperInitField();  
//SuperInitField的超类是Object  
//创建SuperInitField对象，属于首次主动使用，因此要先初始化Object类，然后再调用SuperInitField类变量初始化语句或者静态初始化语句，所以要输出static parent  
//类被装载、连接和初始化之后，创建一个对象，因此需要首先调用了Object的默认构造方法，然后再调用自己的构造方法，所以要输出parent  
  
SuperInitField c = new SubInitField();  
//SubInitField继承自SuperInitField  
//创建SubInitField对象，属于首次主动使用，父类SuperInitField已被初始化，因此只要调用SubInitField类变量初始化语句或者静态初始化语句，所以要输出static child  
//类被装载、连接和初始化之后，创建一个对象，因此需要首先调用了SuperInitField的构造方法，然后再调用自己的构造方法，所以要输出parent，然后再输出child 

在来详细讲讲java中的static代码块

static表示“全局”或者“静态”的意思，用来修饰成员变量和成员方法，也可以形成静态static代码块，但是Java语言中没有全局变量的概念。被static修饰的成员变量和成员方法独立于该类的任何对象。也就是说，它不依赖类特定的实例，被类的所有实例共享。


　　只要这个类被加载，Java虚拟机就能根据类名在运行时数据区的方法区内定找到他们。因此，static对象可以在它的任何对象创建之前访问，无需引用任何对象。用public修饰的static成员变量和成员方法本质是全局变量和全局方法，当声明它类的对象市，不生成static变量的副本，而是类的所有实例共享同一个static变量。


　　static变量前可以有private修饰，表示这个变量可以在类的静态代码块中，或者类的其他静态成员方法中使用（当然也可以在非静态成员方法中使用--废话），但是不能在其他类中通过类名来直接引用，这一点很重要。实际上你需要搞明白，private是访问权限限定，static表示不要实例化就可以使用，这样就容易理解多了。static前面加上其它访问权限关键字的效果也以此类推。


　　static修饰的成员变量和成员方法习惯上称为静态变量和静态方法，可以直接通过类名来访问，访问语法为：
　　类名.静态方法名(参数列表...)
　　类名.静态变量名


　　用static修饰的代码块表示静态代码块，当Java虚拟机（JVM）加载类时，就会执行该代码块（用处非常大，呵呵）。　


　　1、static变量
　　　　按照是否静态的对类成员变量进行分类可分两种：一种是被static修饰的变量，叫静态变量或类变量；另一种是没有被static修饰的变量，叫实例变量。


　　两者的区别是：
　　　对于静态变量在内存中只有一个拷贝（节省内存），JVM只为静态分配一次内存，在加载类的过程中完成静态变量的内存分配，可用类名直接访问（方便），当然也可以通过对象来访问（但是这是不推荐的）。
　　　对于实例变量，没创建一个实例，就会为实例变量分配一次内存，实例变量可以在内存中有多个拷贝，互不影响（灵活）。


　　所以一般在需要实现以下两个功能时使用静态变量：
　　  在对象之间共享值时
　　  方便访问变量时




　　2、静态方法
　　　　静态方法可以直接通过类名调用，任何的实例也都可以调用，
　　　　因此静态方法中不能用this和super关键字，不能直接访问所属类的实例变量和实例方法(就是不带static的成员变量和成员成员方法)，只能访问所属类的静态成员变量和　　　　成员方法。
　　　　因为实例成员与特定的对象关联！这个需要去理解，想明白其中的道理，不是记忆！！！
　　　　因为static方法独立于任何实例，因此static方法必须被实现，而不能是抽象的abstract。


　　　　例如为了方便方法的调用，Java API中的Math类中所有的方法都是静态的，而一般类内部的static方法也是方便其它类对该方法的调用。


　　　　静态方法是类内部的一类特殊方法，只有在需要时才将对应的方法声明成静态的，一个类内部的方法一般都是非静态的


　　3、static代码块


　　　static代码块也叫静态代码块，是在类中独立于类成员的static语句块，可以有多个，位置可以随便放，它不在任何的方法体内，JVM加载类时会执行这些静态的代码块，如果static代码块有多个，JVM将按照它们在类中出现的先后顺序依次执行它们，每个代码块只会被执行一次。例如：

public class Test{
private static int a;
private int b;

static{
Test.a=3;
System.out.println(a);
Test t=new Test();
t.f();
t.b=1000;
System.out.println(t.b);
}
static{
Test.a=4;
System.out.println(a);
}
public static void main(String[] args) {
// TODO 自动生成方法存根
}
static{
Test.a=5;
System.out.println(a);
}
public void f(){
System.out.println("hhahhahah");
}
} 

运行结果：

3
hhahhahah
1000
4
5

　　4、static和final一块用表示什么
　　static final用来修饰成员变量和成员方法，可简单理解为“全局常量”！
　　对于变量，表示一旦给值就不可修改，并且通过类名可以访问。
　　对于方法，表示不可覆盖，并且可以通过类名直接访问。


　　有时你希望定义一个类成员，使它的使用完全独立于该类的任何对象。通常情况下，类成员必须通过它的类的对象访问，但是可以创建这样一个成员，它能够被它自己使用，而不必引用特定的实例。在成员的声明前面加上关键字static(静态的)就能创建这样的成员。如果一个成员被声明为static，它就能够在它的类的任何对象创建之前被访问，而不必引用任何对象。你可以将方法和变量都声明为static。static 成员的最常见的例子是main( ) 。因为在程序开始执行时必须调用main() ，所以它被声明为static。


　　声明为static的变量实质上就是全局变量。当声明一个对象时，并不产生static变量的拷贝，而是该类所有的实例变量共用同一个static变量。声明为static的方法有以下几条限制：
　　?它们仅能调用其他的static 方法。
　　?它们只能访问static数据。
　　?它们不能以任何方式引用this 或super（关键字super 与继承有关，在下一章中描述）。
　　如果你需要通过计算来初始化你的static变量，你可以声明一个static块，Static 块仅在该类被加载时执行一次。下面的例子显示的类有一个static方法，一些static变量，以及一个static 初始化块：

class UseStatic {
static int a = 3;
static int b;

static void meth(int x) {
System.out.println("x = " + x);
System.out.println("a = " + a);
System.out.println("b = " + b);
}

static {
System.out.println("Static block initialized.");
b = a * 4;
}

public static void main(String args[]) {
meth(42);
}
}　

一旦UseStatic 类被装载，所有的static语句被运行。首先，a被设置为3，接着static 块执行(打印一条消息)，最后，b被初始化为a*4 或12。然后调用main()，main() 调用meth() ，把值42传递给x。3个println ( ) 语句引用两个static变量a和b，以及局部变量x 。
　　注意：在一个static 方法中引用任何实例变量都是非法的。

　　下面是该程序的输出：

Static block initialized.
x = 42
a = 3
b = 12　
　　在定义它们的类的外面，static 方法和变量能独立于任何对象而被使用。这样，你只要在类的名字后面加点号运算符即可。例如，如果你希望从类外面调用一个static方法，你可以使用下面通用的格式：
　　classname.method( )
　　这里，classname 是类的名字，在该类中定义static方法。可以看到，这种格式与通过对象引用变量调用非static方法的格式类似。一个static变量可以以同样的格式来访问——类名加点号运算符。这就是Java 如何实现全局功能和全局变量的一个控制版本。

java 静态代码块 静态方法区别
一般情况下,如果有些代码必须在项目启动的时候就执行的时候,需要使用静态代码块,这种代码是主动执行的;需要在项目启动的时候就初始化,在不创建对象的情况下,其他程序来调用的时候,需要使用静态方法,这种代码是被动执行的. 静态方法在类加载的时候 就已经加载 可以用类名直接调用
比如main方法就必须是静态的 这是程序入口
两者的区别就是:静态代码块是自动执行的;
静态方法是被调用的时候才执行的.


静态方法
（1）在Java里，可以定义一个不需要创建对象的方法，这种方法就是静态方法。要实现这样的效果，只需要在类中定义的方法前加上static关键字。例如：


public static int maximum(int n1,int n2)


使用类的静态方法时，注意：


a在静态方法里只能直接调用同类中其他的静态成员（包括变量和方法），而不能直接访问类中的非静态成员。这是因为，对于非静态的方法和变量，需要先创建类的实例对象后才可使用，而静态方法在使用前不用创建任何对象。


b 静态方法不能以任何方式引用this和super关键字，因为静态方法在使用前不用创建任何实例对象，当静态方法调用时，this所引用的对象根本没有产生。


（2）静态变量是属于整个类的变量而不是属于某个对象的。注意不能把任何方法体内的变量声明为静态，例如：
fun()
{
static int i=0;//非法。
}


（3）一个类可以使用不包含在任何方法体中的静态代码块，当类被载入时，静态代码块被执行，且只被执行一次，静态块常用来执行类属性的初始化。例如：
static
{
}

静态代码块的初始化顺序


class Parent{ 
static String name = "hello"; 
{ 
System.out.println("parent block"); 
} 
static { 
System.out.println("parent static block"); 
} 
public Parent(){ 
System.out.println("parent constructor"); 
} 
} 


class Child extends Parent{ 
static String childName = "hello"; 
{ 
System.out.println("child block"); 
} 
static { 
System.out.println("child static block"); 
} 
public Child(){ 
System.out.println("child constructor"); 
} 
} 


public class StaticIniBlockOrderTest { 


public static void main(String[] args) { 
new Child();//语句(*) 
} 
}
　


 parent static block
child static block
parent block
parent constructor
child block
child constructor
　　


分析:当执行new Child()时，它首先去看父类里面有没有静态代码块，如果有，它先去执行父类里面静态代码块里面的内容，当父类的静态代码块里面的内容执行完毕之后，接着去执行子类(自己这个类)里面的静态代码块，当子类的静态代码块执行完毕之后，它接着又去看父类有没有非静态代码块，如果有就执行父类的非静态代码块，父类的非静态代码块执行完毕，接着执行父类的构造方法；父类的构造方法执行完毕之后，它接着去看子类有没有非静态代码块，如果有就执行子类的非静态代码块。子类的非静态代码块执行完毕再去执行子类的构造方法，这个就是一个对象的初始化顺序。


总结:
对象的初始化顺序:首先执行父类静态的内容，父类静态的内容执行完毕后，接着去执行子类的静态的内容，当子类的静态内容执行完毕之后，再去看父类有没有非静态代码块，如果有就执行父类的非静态代码块，父类的非静态代码块执行完毕，接着执行父类的构造方法；父类的构造方法执行完毕之后，它接着去看子类有没有非静态代码块，如果有就执行子类的非静态代码块。子类的非静态代码块执行完毕再去执行子类的构造方法。总之一句话，静态代码块内容先执行，接着执行父类非静态代码块和构造方法，然后执行子类非静态代码块和构造方法。


注意:子类的构造方法，不管这个构造方法带不带参数，默认的它都会先去寻找父类的不带参数的构造方法。如果父类没有不带参数的构造方法，那么子类必须用supper关键子来调用父类带参数的构造方法，否则编译不能通过。