java 基础

最新推荐文章于 2022-07-04 15:56:50 发布

yangge666

最新推荐文章于 2022-07-04 15:56:50 发布

阅读量497

点赞数

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、成员变量、初始化块及构造函数的加载顺序。并通过具体示例阐述了String类型在内存中的存储结构、字符串池的工作原理及其与享元模式的关系。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

类的初始化顺序

　　在Java中，类里面可能包含：静态变量，静态初始化块，成员变量，初始化块，构造函数。在类之间可能存在着继承关系，那么当我们实例化一个对象时，上述各部分的加载顺序是怎样的？

　　首先来看代码：

 1 class Parent
 2 {
 3     public static StaticVarible staticVarible= new StaticVarible("父类-静态变量1");    
 4     public StaticVarible instVarible= new StaticVarible("父类-成员变量1");
 5     
 6     static
 7     {
 8         System.out.println("父类-静态块");
 9     }
10     
11     {
12         System.out.println("父类-初始化块");
13     }
14     
15     public static StaticVarible staticVarible2= new StaticVarible("父类-静态变量2");    
16     public StaticVarible instVarible2= new StaticVarible("父类-成员变量2");
17     
18     public Parent()
19     {
20         System.out.println("父类-实例构造函数");
21     }
22 }
23 
24 class Child extends Parent
25 {
26     public static StaticVarible staticVarible= new StaticVarible("子类-静态变量1");    
27     public StaticVarible instVarible= new StaticVarible("子类-成员变量1");
28     
29     static
30     {
31         System.out.println("子类-静态块");
32     }
33     
34     public Child()
35     {
36         System.out.println("子类-实例构造函数");
37     }
38     
39     {
40         System.out.println("子类-初始化块");
41     }
42     
43     public static StaticVarible staticVarible2= new StaticVarible("子类-静态变量2");    
44     public StaticVarible instVarible2= new StaticVarible("子类-成员变量2");
45     
46     
47 }
48 
49 class StaticVarible
50 {
51     public StaticVarible(String info)
52     {
53         System.out.println(info);
54     }
55 }

　　然后执行下面的语句：

1 Child child = new Child();

　　输出结果如下：

父类-静态变量1
父类-静态块
父类-静态变量2
子类-静态变量1
子类-静态块
子类-静态变量2
父类-成员变量1
父类-初始化块
父类-成员变量2
父类-实例构造函数
子类-成员变量1
子类-初始化块
子类-成员变量2
子类-实例构造函数

　　结论　　

　　从上述结果可以看出，在实例化一个对象时，各部分的加载顺序如下：

　　父类静态成员/父类静态初始化块 -> 子类静态成员/子类静态初始化块 -> 父类成员变量/父类初始化块 -> 父类构造函数 -> 子类成员变量/子类初始化块 -> 子类构造函数

　　和String相关的一些事儿

　　首先，我们聊一聊Java中堆和栈的事儿。

栈：存放基本类型，包括char/byte/short/int/long/float/double/boolean
堆：存放引用类型，同时一般会在栈中保留一个指向它的指针，垃圾回收判断一个对象是否可以回收，就是判断栈中是否有指针指向堆中的对象。

　　String作为一种特殊的数据类型，它不完全等同于基本类型，也不是全部的引用类型，许多面试题都有它的身影。

　　String类型变量的存储结构

　　String的存储结构分为两部分，我们以String a = "abc";为例，描述String类型的存储方式：

　　1）在栈中创建一个char数组，值分为是'a'，'b'，'c'。

　　2）在堆中创建一个String对象。

　　Java中的字符串池

　　为了节省空间和资源，JVM会维护一个字符串池，或者说会缓存一部分曾经出现过的字符串。

　　例如下面的代码：

1 String v1 = "ab";
2 String v2 = "ab";

　　实际上，v1==v2，因为JVM在v1声明后，已经对“ab”进行了缓存。

　　那么JVM对字符串进行缓存的依据是什么？我们来看下面的代码，非常有意思：

 1 public class StringTest {
 2     public static final String constValue = "ab";
 3     public static final String staticValue;
 4     
 5     static
 6     {
 7         staticValue="ab";
 8     }
 9     
10     public static void main(String[] args)
11     {
12         String v1 = "ab";
13         String v2 = "ab";
14         System.out.println("v1 == v2 : " + (v1 == v2));
15         String v3 = new String("ab");
16         System.out.println("v1 == v3 : " + (v1 == v3));
17         String v4 = "abcd";
18         String v5 = "ab" + "cd";
19         System.out.println("v4 == v5 : " + (v4 == v5));
20         String v6 = v1 + "cd";
21         System.out.println("v4 == v6 : " + (v4 == v6));
22         String v7 = constValue + "cd";
23         System.out.println("v4 == v7 : " + (v4 == v7));
24         String v8 = staticValue + "cd";
25         System.out.println("v4 == v8 : " + (v4 == v8));
26         String v9 = v4.intern();
27         System.out.println("v4 == v9 :" + (v4 == v9));
28         String v10 = new String(new char[]{'a','b','c','d'});
29         String v11 = v10.intern();
30         System.out.println("v4 == v11 :" + (v4 == v11));
31         System.out.println("v10 == v11 :" + (v10 == v11));
32     }
33 }

　　请注意它的输出结果：

v1 == v2 : true
v1 == v3 : false
v4 == v5 : true
v4 == v6 : false
v4 == v7 : true
v4 == v8 : false
v4 == v9 :true
v4 == v11 :true
v10 == v11 :false

　　我们会发现，并不是所有的判断都返回true，这似乎和我们上面的说法有矛盾了。其实不然，因为

　　结论

　　1. JVM只能缓存那些在编译时可以确定的常量，而非运行时常量。

　　　　上述代码中的constValue属于编译时常量，而staticValue则属于运行时常量。

　　2. 通过使用 new方式创建出来的字符串，JVM缓存的方式是不一样的。

　　　　所以上述代码中，v1不等同于v3。

　　String的这种设计属于享元模式吗？

　　这个话题比较有意思，大部分讲设计模式的文章，在谈到享元时，一般就会拿String来做例子，但它属于享元模式吗？

　　字符串与享元的关系，大家可以参考下面的文章：http://www.cnblogs.com/winter-cn/archive/2012/01/21/2328388.html

　　字符串的反转输出

　　这种情况下，一般会将字符串看做是字符数组，然后利用反转数组的方式来反转字符串。

　　眼花缭乱的方法调用

　　有继承关系结构中的方法调用

　　继承是面向对象设计中的常见方式，它可以有效的实现”代码复用“，同时子类也有重写父类方法的自由，这就对到底是调用父类方法还是子类方法带来了麻烦。

　　来看下面的代码：

 1 public class PropertyTest {
 2 
 3     public static void main(String[] args)
 4     {
 5         ParentDef v1 = new ParentDef();
 6         ParentDef v2 = new ChildDef();
 7         ChildDef v3 = new ChildDef();
 8         System.out.println("=====v1=====");
 9         System.out.println("staticValue:" + v1.staticValue);
10         System.out.println("value:" + v1.value);
11         System.out.println("=====v2=====");
12         System.out.println("staticValue:" + v2.staticValue);
13         System.out.println("value:" + v2.value);
14         System.out.println("=====v3=====");
15         System.out.println("staticValue:" + v3.staticValue);
16         System.out.println("value:" + v3.value);
17     }
18 }
19 
20 class ParentDef
21 {
22     public static final String staticValue = "父类静态变量";
23     public String value = "父类实例变量";
24 }
25 
26 class ChildDef extends ParentDef
27 {
28     public static final String staticValue = "子类静态变量";
29     public String value = "子类实例变量";
30 }

　　输出结果如下：

=====v1=====
staticValue:父类静态变量
value:父类实例变量
=====v2=====
staticValue:父类静态变量
value:父类实例变量
=====v3=====
staticValue:子类静态变量
value:子类实例变量

　　结论

　　对于调用父类方法还是子类方法，只与变量的声明类型有关系，与实例化的类型没有关系。

　　到底是值传递还是引用传递

　　对于这个话题，我的观点是值传递，因为传递的都是存储在栈中的内容，无论是基本类型的值，还是指向堆中对象的指针，都是值而非引用。并且在值传递的过程中，JVM会将值复制一份，然后将复制后的值传递给调用方法。

　　按照这种方式，我们来看下面的代码：

 1 public class ParamTest {
 2 
 3     public void change(int value)
 4     {
 5         value = 10;
 6     }
 7     
 8     public void change(Value value)
 9     {
10         Value temp = new Value();
11         temp.value = 10;
12         value = temp;
13     }
14     
15     public void add(int value)
16     {
17         value += 10;
18     }
19     
20     public void add(Value value)
21     {
22         value.value += 10;
23     }
24     
25     public static void main(String[] args)
26     {
27         ParamTest test = new ParamTest();
28         Value value = new Value();
29         int v = 0;
30         System.out.println("v:" + v);
31         System.out.println("value.value:" + value.value);
32         System.out.println("=====change=====");
33         test.change(v);
34         test.change(value);
35         System.out.println("v:" + v);
36         System.out.println("value.value:" + value.value);
37         value = new Value();
38         v = 0;
39         System.out.println("=====add=====");
40         test.add(v);
41         test.add(value);
42         System.out.println("v:" + v);
43         System.out.println("value.value:" + value.value);
44     }
45 }
46 
47 class Value
48 {
49     public int value;
50 }

　　它的输出结果：

v:0
value.value:0
=====change=====
v:0
value.value:0
=====add=====
v:0
value.value:10

　　我们看到，在调用change方法时，即使我们传递进去的是指向对象的指针，但最终对象的属性也没有变，这是因为在change方法体内，我们新建了一个对象，然后将”复制过的指向原对象的指针“指向了“新对象”，并且对新对象的属性进行了调整。但是“复制前的指向原对象的指针”依然是指向“原对象”，并且属性没有任何变化。

　　final/finally/finalize的区别

　　final可以修饰类、成员变量、方法以及方法参数。使用final修饰的类是不可以被继承的，使用final修饰的方法是不可以被重写的，使用final修饰的变量，只能被赋值一次。

　　使用final声明变量的赋值时机：

　　1）定义声明时赋值

　　2）初始化块或静态初始化块中

　　3）构造函数

　　来看下面的代码：

 1 class FinalTest
 2 {
 3     public static final String staticValue1 = "静态变量1";
 4     public static final String staticValue2;
 5     
 6     static
 7     {
 8         staticValue2 = "静态变量2";
 9     }
10     
11     public final String value1 = "实例变量1";
12     public final String value2;
13     public final String value3;
14     
15     {
16         value2 = "实例变量2";
17     }
18     
19     public FinalTest()
20     {
21         value3 = "实例变量3";
22     }
23 }

　　finally一般是和try...catch放在一起使用，主要用来释放一些资源。

　　我们来看下面的代码：

 1 public class FinallyTest {
 2 
 3     public static void main(String[] args)
 4     {
 5         finallyTest1();
 6         finallyTest2();
 7         finallyTest3();
 8     }
 9     
10     private static String finallyTest1()
11     {
12         try
13         {
14             throw new RuntimeException();
15         }
16         catch(Exception ex)
17         {
18             ex.printStackTrace();
19         }
20         finally
21         {
22             System.out.println("Finally语句被执行");
23         }
24         try
25         {
26             System.out.println("Hello World");
27             return "Hello World";
28         }
29         catch(Exception ex)
30         {
31             ex.printStackTrace();
32         }
33         finally
34         {
35             System.out.println("Finally语句被执行");
36         }
37         return null;
38     }
39     
40     private static void finallyTest2()
41     {
42         int i = 0;
43         for (i = 0; i < 3; i++)
44         {
45             try
46             {
47                 if (i == 2) break;
48                 System.out.println(i);
49             }
50             finally
51             {
52                 System.out.println("Finally语句被执行");
53             }
54         }
55     }
56     
57     private static Test finallyTest3()
58     {
59         try
60         {
61             return new Test();
62         }
63         finally
64         {
65             System.out.println("Finally语句被执行");
66         }
67     }
68 }

　　执行结果如下：

java.lang.RuntimeException
    at sample.interview.FinallyTest.finallyTest1(FinallyTest.java:16)
    at sample.interview.FinallyTest.main(FinallyTest.java:7)
Finally语句被执行
Hello World
Finally语句被执行
0
Finally语句被执行
1
Finally语句被执行
Finally语句被执行
Test实例被创建
Finally语句被执行

　　注意在循环的过程中，对于某一次循环，即使调用了break或者continue，finally也会执行。