java程序的初始化顺序以及作用域

本文详细介绍了Java程序初始化的三大原则及不同代码块的执行顺序,并解释了成员变量、静态变量和局部变量的作用域与可见性。

java此程序的初始化顺序

java程序初始化一般遵循3个原则(优先级依次递减):

  • 静态对象(变量)优先于非静态对象(变量)初始化,其次,静态对象(变量)只初始化一次,而非静态对象(变量)可能会初始化多次
  • 父类优先于子类进行初始化
  • 按照成员变量的定义顺序进行初始化。即使变量定义散布于方法定义之中,它们依然在任何方法(包括构造函数)被调用之前先初始化

java程序初始化工作可以在许多不同的代码块中来完成(例如静态代码块,构造函数等),他们的执行顺序如下:父类静态变量、父类静态代码块、子类静态变量、子类静态代码块、父类非静态变量、父类非静态代码块、父类构造函数、子类非静态变量、子类非静态代码块、子类构造函数

java中的作用域

java中的作用域是由花括号的位置决定的,它决定了其定义的变量名的可见性和生命周期,变量类型主要有3种:成员变量,静态变量和局部变量。

  • 成员变量:类的成员变量的作用范围和类的实例化对象的作用范围相同,类被实例化时,成员变量就会在内存中分配空间并初始化,直到这个实例化对象的生命周期结束。
  • 静态变量:不依赖于特定实例,是被所有实例共享。也就是说,只要一个类被加载时,jvm就会给类的静态变量分配存储空间
  • 局部变量:作用域与可见性为它所在的花括号内

此外,成员变量也有4种作用域:

作用域与可见性当前类同一package子类其他package
public可见可见可见可见
protected可见可见可见不可见
default可见可见不可见不可见
private可见不可见不可见不可见

注意,这些修饰符只能修饰成员变量,不能用来修饰局部变量.private与protected不能用来修饰类(只有public,abstract或final能用来修饰类)

### Java 类加载和初始化顺序 #### 一、类的加载与ClassLoader的理解 类的加载是指将类的 `.class` 文件中的二进制数据读入到内存中,并将其放在运行时的方法区之中,然后在堆区创建一个 `java.lang.Class` 对象,用来封装这些数据。这一过程由类加载器完成[^1]。 #### 二、什么时候会发生类初始化程序首次使用特定类或接口时,会触发该类或接口的初始化操作。具体来说: - **类的主动引用**:一定会发生类的初始化的情况包括通过 `new` 关键字实例化对象;访问静态变量或调用静态方法;反射方式获取类的信息等。 - **类的被动调用**:不会引起类的初始化的情形有定义子类时不自动触发父类的初始化;通过数组定义类引用也不会触发此类的初始化;引用常量表达式的值(如基本类型的常量或字符串常量池中的字符串)也不引发类的初始化。 #### 三、类加载器的作用 类加载器负责查找并装载所需的类文件至 JVM 中。它遵循双亲委派模型原则工作,即先尝试让上级加载器去处理请求,在找不到对应资源的情况下才会自己继续寻找相应的类文件[^3]。 #### 四、动态创建对象执行方法 对于新创建的对象而言,除了要经历上述提到的一系列加载流程外,还需要按照一定的顺序来进行成员变量赋初值以及构造函数内的逻辑运算。这涉及到字段声明处赋予默认值/显式指定初始值的动作,还有可能存在的静态代码块与非静态代码块被执行的过程[^2]。 #### 五、成员初始化 成员变量可以在声明的同时给予初始值,也可以不给定任何初始值而采用系统的默认值。如果存在多个同名但不同作用域下的局部变量,则最内层的作用范围优先级最高[^4]。 #### 六、构造器初始化 每当创建一个新的对象实例时都会调用对应的构造器来设置一些必要的状态信息。需要注意的是,即使是没有显示写出无参构造器,默认情况下也会有一个隐含的存在着。 #### 七、初始化顺序 考虑下面的例子可以更好地理解整个初始化序列是如何工作的: ```java // 定义两个类 A 和 B,其中 B 继承自 A class A { public static String sStaticField = "A's Static Field"; static { System.out.println("Initializing Class A"); } } class B extends A { public static String sSubClassField = "B's Sub-Class Field"; static { System.out.println("Initializing Class B"); } private int instanceVar; { this.instanceVar = 9; System.out.println("Instance Block of B Executed."); } public B(){ super(); System.out.println("Constructor of B Called."); } } ``` 在这个例子中,假设我们只执行了如下语句: ```java public class Main{ public static void main(String[] args){ new B(); // 创建 B 的实例 } } ``` 那么输出将会是这样的: ``` Initializing Class A Initializing Class B Instance Block of B Executed. Constructor of B Called. ``` 这是因为首先会加载基类 `A` 并打印出 `"Initializing Class A"` ,接着再加载派生类 `B` 打印出 `"Initializing Class B"` 。之后是非静态代码块里的内容被执行,最后才是构造器被调用[^5]。
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