类的初始化

初始化顺序

首先来看下，当一个类从main入口方法，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：

public class ClassLoadTest {
    private static User user = new User();
    static {
        System.err.println("static code block");
    }


    {
        System.err.println("code block");
    }
    private Student student = new Student();
    public ClassLoadTest(){
        System.err.println("Constructor");
    }
    public static void main(String[] args) {
        System.err.println("mian ==>");
        new ClassLoadTest();
    }
}

class Student{
    public Student(){
        System.err.println("student initint===>");
    }
}

class User {
    public User() {
        System.err.println("user initing===>");
    }
}

结论：

正常类的加载顺序：静态变量/静态代码块 -> main方法 -> 非静态变量/代码块 -> 构造方法

说明：静态代码块与静态变量的执行顺序同代码定义的顺序；非静态变量与代码块的执行顺序同代码执行顺序

继承的情况

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";
    protected int i = 9;
    protected int j = 0;
    /* 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" );
        System.out.println( "i=" + i + ", j=" + j );
        j = 20;
    }
}

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" );
        System.out.println( "i=" + i + ",j=" + j );
    }


    /* 程序入口 */
    public static void main( String[] args )
    {
        System.out.println( "子类main方法" );
        new SubClass();
    }
}

初始化顺序：

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

结论：

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；
静态变量、静态初始化块顺序取决于它们在类中出现的先后顺序
变量、初始化块初始化顺序取决于它们在类中出现的先后顺序

分析

(1)访问SubClass.main()(这是一个static方法)，于是装载器就会为你寻找已经编译的SubClass类的代码（也就是SubClass.class文件）。在装载的过程中，装载器注意到它有一个基类，于是再装载基类。不管你创不创建基类对象，这个过程总会发生。如果基类还有基类，那么第二个基类也会被装载，依此类推；
(2)执行基类的static初始化，然后是下一个派生类的static初始化，依此类推。这个顺序非常重要，因为派生类的“static初始化”有可能要依赖基类成员的正确初始化；
(3)当所有必要的类都已经装载结束，开始执行main()方法体，并用new SubClass（）创建对象；
(4)类SubClass存在父类，则调用父类的构造函数，你可以使用super来指定调用哪个构造函数。基类的构造过程以及构造顺序，同派生类的相同。首先基类中各个变量按照字面顺序进行初始化，然后执行基类的构造函数的其余部分；
(5)对子类成员数据按照它们声明的顺序初始化，执行子类构造函数的其余部分；

static变量

public class Test {

    static {
        i = 0; // 给变量复制可以正常编译通过
        // System.out.print(i); // 这句编译器会提示“非法向前引用”
    }
    static int i = 1;
    
    static int j = 1;
    
    static{
        j = 2;
    }

    public static void main(String[] args){
        System.out.println(Test.i); //1
        System.out.println(Test.j); //2
    }
}

不触发初始化实例

/**
* 被动使用类字段演示一：
* 通过子类引用父类的静态字段，不会导致子类初始化
**/
class SuperClass {

    static {
        System.out.println("SuperClass init!");
    }
    
    public static int value = 123;
    }

class SubClass extends SuperClass {

    static {
        System.out.println("SubClass init!");
    }
}

/**
* 非主动使用类字段演示
**/
public class NotInitialization {

    public static void main(String[] args) {
        // System.out.println(SubClass.value);
        //SuperClass init!
        //123
    
        /**
        * 被动使用类字段演示二：
        * 通过数组定义来引用类，不会触发此类的初始化
        **/
        SuperClass[] sca = new SuperClass[10];
    }
}

被动使用类字段

/**
* 被动使用类字段演示三：
*
* 常量在编译阶段会存入调用类的常量池中，本质上没有直接引用到定义常量的类，
* 因此不会触发定义常量的类的初始化。

**/
public class ConstClass {

    static {
        System.out.println("ConstClass init!");
    }
    
    public static final String HELLOWORLD = "hello world";
}

public class Test {
    public static void main(String[] args){
        System.out.println(ConstClass.HELLOWORLD);
    }
}

输出

hello world

这里没有初始化ConstClass类，是因为在编译的时候，常量（static final 修饰的）会存入调用类的常量池【这里说的是main函数所在的类的常量池】，调用的时候本质上没有引用到定义常量的类，而是直接访问了自己的常量池

静态方法调用

当调用目标类的静态变量或静态方法时，不会触发该类的代码块或构造方法的执行，示例如下：

public class ClassLoadTest {
    public static void main(String[] args) {
        // System.err.println(Handler.user);
        Handler.print();
    }
}

class Handler {
    public static User user = new User();
    static {
        System.err.println("static code block");
    }
    {
        System.err.println("code block");
    }
    public Handler(){
        System.err.println("Constructor");
    }
    public static void print(){
        System.err.println("static method");
    }
}

class User {
    public User() {
        System.err.println("user initing===>");
    }
}