java中静态变量，静态代码块，静态方法，实例变量，匿名代码块的加载顺序

最新推荐文章于 2024-09-26 19:24:27 发布

lilong117194

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分类专栏： java 文章标签：静态代码块静态变量父类引用指向子类对象静态内部类

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本文详细解析Java中类的加载过程，包括静态变量、静态代码块、静态方法、实例变量、构造方法等的执行顺序，以及继承关系下类成员的加载顺序。并通过具体实例演示了普通代码块、构造块、静态块和同步代码块的特点。

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1. java中静态变量，静态代码块，静态方法，实例变量，匿名代码块

在Java中，使用{}括起来的代码称为代码块，代码块可以分为以下四种：

（1）普通代码块:就是类中方法的方法体

  public void xxx(){ 
      //code 
  }

（2）构造块:用{}裹起来的代码片段，构造块在创建对象时会被调用，每次创建对象时都会被调用，并且优先于类构造函数执行。构造块中定义的变量是局部变量。

  { 
     //code 
  }

（3）静态块:用static{}裹起来的代码片段，只会被执行一次(第一次加载此类时执行,比如说用Class.forName("")加载类时就会执行static block)，静态块优先于构造块执行。

  static{  
     //code 
  }

（4）同步代码块:使用synchronized(obj){}裹起来的代码块，在多线程环境下，对共享数据进行读写操作是需要互斥进行的，否则会导致数据的不一致性。常见的是synchronized用来修饰方法，其语义是任何线程进入synchronized需要先取得对象锁如果被占用了，则阻塞，实现了互斥访问共享资源。而synchronized也是有代价的。一个常见的场景是,一个冗长的方法中，其实只有一小段代码需要访问共享资源，这时使用同步块，就只将这小段代码裹在synchronized block，既能够实现同步访问，也能够减少同步引入的开销。同步代码块须写在方法中。

    synchronized(obj){ 
        //code 
    }

下面是一个实例：

public class Test {                             //1.第一步，准备加载类
		       
	    public static void main(String[] args) 
	    {
	        new Test();                         //4.第四步，new一个类，但在new之前要处理匿名代码块
	        // 这里必须等待类加载完
	        System.out.println("done..");       
	        Test.run();
	    }

	    
	    static int num = 4;                     //2.第二步，静态变量和静态代码块的加载顺序由编写先后决定 
	    
	    static 
	    {   
	    	System.out.println("num:"+num);     // 3.第三步，静态块，然后执行静态代码块，因为有输出，故打印a
	        System.out.println("a");
	    }

	    
	    {
	        num += 3;
	        System.out.println("b:"+num);        //5.第五步，按照顺序加载匿名代码块，代码块中有打印
	    }

	    int a = 5;                               //6.第六步，按照顺序加载变量

	    { // 成员变量第三个
	        System.out.println("c:"+a);          //7.第七步，按照顺序打印c
	    }

	    Test() { // 类的构造函数，第四个加载
	        System.out.println("d");             //8.第八步，最后加载构造函数，完成对象的建立
	    }

	    
	    static void run()                       // 静态方法，调用的时候才加载 
	    {
	    	
	        System.out.println("e");
	    }
	
	    	
}

运行：

num:4
a
b:7
c:5
d
done..
e

一般顺序：静态块（静态变量）——>成员变量——>构造方法——>静态方法
1、静态代码块（只加载一次）
2、构造方法（创建一个实例就加载一次）
3、静态方法需要调用才会执行

在这里插入图片描述

继承类的静态变量，静态代码块，静态方法，实例变量之间的执行顺序：

例子1:

class Print {

    public Print(String s){
        System.out.print(s + " ");
    }
}


class Parent{

    public static Print obj1 = new Print("1");

    public Print obj2 = new Print("2");

    public static Print obj3 = new Print("3");

    static{
        new Print("4");
    }

    public static Print obj4 = new Print("5");

    public Print obj5 = new Print("6");

    public Parent(){
        new Print("7");
    }
  
}
  
class Child extends Parent{

    static
    {
    	//System.out.println(" problem...");
        new Print("a");
    }

    public static Print obj1 = new Print("b");

    public Print obj2 = new Print("c");

    public Child (){
        new Print("d");
    }

    public static Print obj3 = new Print("e");

    public Print obj4 = new Print("f");

    
}


public class Test1 {
   
	public static void main(String [] args){
        Parent obj1 = new Child ();
        Parent obj2 = new Child ();
	 }

}

运行：

1 3 4 5 a b e 2 6 7 c f d 2 6 7 c f d

输出结果表明，程序的执行顺序为：
如果类还没有被加载：
1、先执行父类的静态代码块和静态变量初始化，并且静态代码块和静态变量的执行顺序只跟代码中出现的顺序有关。
2、执行子类的静态代码块和静态变量初始化。
3、执行父类的实例变量初始化
4、执行父类的构造函数
5、执行子类的实例变量初始化
6、执行子类的构造函数

如果类已经被加载：
则静态代码块和静态变量就不用重复执行，再创建类对象时，只执行与实例相关的变量初始化和构造方法。

例子2:

class H1{
    {
        System.out.println("父类代码块");
    }
    public H1(){
        System.out.println("父类构造");
    }
    static{
        System.out.println("父类静态代码块");
    }
}


class H2 extends H1{
    static{
        System.out.println("子类静态代码块");
    }
    {
        System.out.println("子类代码块");
    }
    public H2(){
        System.out.println("子类构造");
    }
}


public class Test1 {
   
	public static void main(String [] args){
        new H2();
        }
}

运行：

父类静态代码块
子类静态代码块
父类代码块
父类构造
子类代码块
子类构造

执行流程分析:

1.java程序中静态内容是随着类的加载而加载的，由于存在继承关系，因此先加载父类而后加载子类，相应的就是先执行父类静态代码块，再执行子类静态代码块

2.类加载完成后程序就开始执行main方法中，紧接着进行初始化工作，由于代码块执行优于构造方法，因此出现先执行父类代码块，再执行父类构造方法，紧接着子类代码块，子类构造方法。

3.类的初始化是分层初始化的，先对父类进行初始化，再对子类进行初始化。在目标类中执行顺序为:1.成员变量初始化:默认初始化----》显示初始化----》构造方法初始化

2. 普通内部类和静态内部类总结

普通内部类可以访问其外部类的各种类型成员，但是静态内部类只能访问静态成员
普通内部类里面不能定义各种静态的成员（包括静态变量、静态方法、静态代码块和静态内部类），而静态内部类中则可以；
（1）静态变量和静态方法会出现这个语法错误(static methods can only be declared in a static or top level type)意思就是static方法只能在静态或者顶级类型（顶级类型应该就是外部类中）中声明，当然static变量和static内部类也是一样的道理。原因在静态变量和静态方法都只需要通过类名就能访问，不必通过任何实例化对象；而普通内部类的初始化要利用外部类的实例化对象，这明显违背了static的设计初衷。
（2）静态代码块会出现这个语法错误(Cannot define static initializer in inner type Outer.Inner)意思是不能在内部类中定义静态的初始化程序。
原因跟以上的差不多，static声明的成员只能为类所共有，而不能仅属于一个实例化对象，通俗点来说就是不管有多少层的引用，都只能是类来引用而不能是对象。

3. 理解向上转型：父类引用指向子类对象`A a = New B()`

向上转型是JAVA中的一种调用方式，是多态的一种表现。向上转型并非是将B自动向上转型为A的对象，相反它是从另一种角度去理解向上两字的：它是对A的对象的方法的扩充，即A的对象可访问B从A中继承来的和B复写A的方法，其它的方法都不能访问，包括A中的私有成员方法。

例子：

class Animal{
	
    public void sleep(){
        System.out.println("Animal sleep");
    }
 
    public void eat() {
        System.out.println("Animal eat");
    }
}
 
class Dog extends Animal {
	
    public void eat() {
        System.out.println("dog eat meat");//重写父类方法
    }
    
    //子类定义了自己的新方法
    public void methods() {
        System.out.println("dog method");
    }
}
 
public class Demo {
 
    public static void main(String[] args) {
    	
        Animal a = new Dog();
        a.sleep();
        a.eat();
        
        //a.methods();	/*报错:The method methods() is undefined for the type Animal*/
    }
}

运行：

Animal sleep

dog eat meat

可以看出：
向上转型后的a对象只能访问从Animal中继承来的和Dog复写Animal的方法，其它的方法都不能访问，包括Animal中的私有成员方法。但如果要访问Dog类自己的方法，必须强制向下转型 Dog c = (Dog)a;。

另一个例子：

class Fu {
	public int num = 100;
 
	public void show() {
		System.out.println("show Fu");
	}
 
	public static void function() {
		System.out.println("function Fu");
	}
}
 
class Zi extends Fu {
	public int num = 1000;
	public int num2 = 200;
 
	public void show() {
		System.out.println("show Zi");
	}
 
	public void method() {
		System.out.println("method zi");
	}
 
	public static void function() {
		System.out.println("function Zi");
	}
}
 
public class DuoTaiDemo {
	public static void main(String[] args) {
		// 要有父类引用指向子类对象。
		// 父 f = new 子();
		Fu f = new Zi();
		System.out.println(f.num);
		// 找不到符号
		// System.out.println(f.num2);
 
		f.show();
		// 找不到符号
		// f.method();
		f.function();
	}
}