Java类的初始化顺序

本文详细解析了Java中类的初始化顺序,包括静态变量、静态初始化块、变量、初始化块及构造器的初始化顺序,特别是在继承情况下的初始化顺序。

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大家在去参加面试的时候,经常会遇到这样的考题:给你两个类的代码,它们之间是继承的关系,每个类里只有构造器方法和一些变量,构造器里可能还有一段代码对变量值进行了某种运算,另外还有一些将变量值输出到控制台的代码,然后让我们判断输出的结果。这实际上是在考查我们对于继承情况下类的初始化顺序的了解。 

我们大家都知道,对于静态变量、静态初始化块、变量、初始化块、构造器,它们的初始化顺序以此是(静态变量、静态初始化块)>(变量、初始化块)>构造器。我们也可以通过下面的测试代码来验证这一点: 
Java代码 
public class InitialOrderTest { 

// 静态变量 
public static String staticField = "静态变量"; 
// 变量 
public String field = "变量"; 

// 静态初始化块 
static { 
System.out.println(staticField); 
System.out.println("静态初始化块"); 


// 初始化块 

System.out.println(field); 
System.out.println("初始化块"); 


// 构造器 
public InitialOrderTest() { 
System.out.println("构造器"); 


public static void main(String[] args) { 
new InitialOrderTest(); 



运行以上代码,我们会得到如下的输出结果: 

静态变量 
静态初始化块 
变量 
初始化块 
构造器 

这与上文中说的完全符合。那么对于继承情况下又会怎样呢?我们仍然以一段测试代码来获取最终结果: 
Java代码 
class Parent { 
// 静态变量 
public static String p_StaticField = "父类--静态变量"; 
// 变量 
public String p_Field = "父类--变量"; 

// 静态初始化块 
static { 
System.out.println(p_StaticField); 
System.out.println("父类--静态初始化块"); 


// 初始化块 

System.out.println(p_Field); 
System.out.println("父类--初始化块"); 


// 构造器 
public Parent() { 
System.out.println("父类--构造器"); 



public class SubClass extends Parent { 
// 静态变量 
public static String s_StaticField = "子类--静态变量"; 
// 变量 
public String s_Field = "子类--变量"; 
// 静态初始化块 
static { 
System.out.println(s_StaticField); 
System.out.println("子类--静态初始化块"); 

// 初始化块 

System.out.println(s_Field); 
System.out.println("子类--初始化块"); 


// 构造器 
public SubClass() { 
System.out.println("子类--构造器"); 


// 程序入口 
public static void main(String[] args) { 
new SubClass(); 



运行一下上面的代码,结果马上呈现在我们的眼前: 

父类--静态变量 
父类--静态初始化块 
子类--静态变量 
子类--静态初始化块 
父类--变量 
父类--初始化块 
父类--构造器 
子类--变量 
子类--初始化块 
子类--构造器 

现在,结果已经不言自明了。大家可能会注意到一点,那就是,并不是父类完全初始化完毕后才进行子类的初始化,实际上子类的静态变量和静态初始化块的初始化是在父类的变量、初始化块和构造器初始化之前就完成了。 

那么对于静态变量和静态初始化块之间、变量和初始化块之间的先后顺序又是怎样呢?是否静态变量总是先于静态初始化块,变量总是先于初始化块就被初始化了呢?实际上这取决于它们在类中出现的先后顺序。我们以静态变量和静态初始化块为例来进行说明。 

同样,我们还是写一个类来进行测试: 
Java代码 
public class TestOrder { 
// 静态变量 
public static TestA a = new TestA(); 

// 静态初始化块 
static { 
System.out.println("静态初始化块"); 


// 静态变量 
public static TestB b = new TestB(); 

public static void main(String[] args) { 
new TestOrder(); 



class TestA { 
public TestA() { 
System.out.println("Test--A"); 



class TestB { 
public TestB() { 
System.out.println("Test--B"); 



运行上面的代码,会得到如下的结果: 

Test--A 
静态初始化块 
Test--B 

大家可以随意改变变量a、变量b以及静态初始化块的前后位置,就会发现输出结果随着它们在类中出现的前后顺序而改变,这就说明静态变量和静态初始化块是依照他们在类中的定义顺序进行初始化的。同样,变量和初始化块也遵循这个规律。

了解了继承情况下类的初始化顺序之后,如何判断最终输出结果就迎刃而解了。

静态块与静态成员的初始化工作与实例化过程无关,实例化必须先执行静态块和静态成员,但并不代表实例化一定会执行静态块和静态成员。只有当实例化的对应的类为加载入虚拟机的时候,才会进行这种操作。有些时候执行静态块或者初始化静态成员不一定就是实例化该类对象才会进行的,例如调研该类的某静态成员或者静态方法,又例如该类的子类被实例化或者调用了静态成员或静态方法等。

还有实例化的实际顺序其实是(省略类初始化过程)
1、进入当前类构造方法。
2、进入父类构造方法递归直到java.lang.Object类构造方法。
3、执行java.lang.Object类构造方法,顺序依次为成员变量初始与初始化块(安装上下文顺序),对应调用的构造方法体。
4、执行java.lang.Object类的直接子类的构造函数,这个过程递归到当前类。
5、当前类执行顺序与前面java.lang.Object类相同。

构造方法的本质其实就是一个普通的无返回参数的名字叫做<init>的方法,不过虚拟机调用这个方法的指令与其它方法不同而已,它的调用指令与调用private方法的指令相同。
在虚拟机中存在三种方法的调用指令,这三种调用指令在效率上不同。
接口方法的指令调用,这种调用速度最慢。
普通类方法的调用指令,这种调用速度中等。
构造方法与私有方法调用指令,这种调用速度最快。

### Java 加载和初始化顺序 #### 一、的加载与ClassLoader的理解 的加载是指将的 `.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。这一过程由加载器完成[^1]。 #### 二、什么时候会发生初始化程序首次使用特定或接口时,会触发该或接口的初始化操作。具体来说: - **的主动引用**:一定会发生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;反射方式获取的信息等。 - **的被动调用**:不会引起初始化的情形有定义子时不自动触发父初始化;通过数组定义引用也不会触发此初始化;引用常量表达式的值(如基本型的常量或字符串常量池中的字符串)也不引发初始化。 #### 三、加载器的作用 加载器负责查找并装载所需的文件至 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 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 `A` 并打印出 `"Initializing Class A"` ,接着再加载派生 `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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