Java类和对象的初始化顺序

本文摘录于http://blog.csdn.net/socoolfj/archive/2006/05/23/750425.aspx，并修改例子的代码，加上自己的见解。

类装载步骤

在Java中，类装载器把一个类装入Java虚拟机中，要经过三个步骤来完成：装载、链接和初始化，其中链接又可以分成校验、准备和解析三步，除了解析外，其它步骤是严格按照顺序完成的，各个步骤的主要工作如下：

装载：查找和导入类或接口的二进制数据；

链接：执行下面的校验、准备和解析步骤，其中解析步骤是可以选择的；

校验：检查导入类或接口的二进制数据的正确性；

准备：给类的静态变量分配并初始化存储空间；

解析：将符号引用转成直接引用；

初始化：激活类的静态变量的初始化Java代码和静态Java代码块。

其中初始化（initialization）包含两部分：

1.类的初始化（initialization class & interface）

2.对象的创建（creation of new class instances）。

因为类的初始化其实是类加载（loading of classes）的最后一步，所以很多书中把它归结为“对象的创建”的第一步。其实只是看问题的角度不同而已。为了更清楚的理解，这里还是分开来。

顺序：

因为类的加载肯定是第一步的，所以类的初始化在前。大体的初始化顺序是：

类初始化 -> 子类构造函数 -> 父类构造函数 -> 实例化成员变量 -> 继续执行子类构造函数的语句

下面结合例子，具体解释一下。

1. 类的初始化（Initialization classes and interfaces）

其实很简单，具体来说有：

（a）初始化类（initialization of class），是指初始化static field 和执行static初始化块。

public class Demo{
//初始化static field,
//其中= "initialization static field"又叫做static field initializer
private static String str = "initialization static field";
//初始化块，又叫做static initializer，或 static initialization block
static {
System.out.println("This is static initializer");
}
}

btw，有些书上提到static initializer 和 static field initializer 的概念，与之对应的还有 instance initializer 和 instance variable initializer。例子中的注释已经解释了其含义。

（b）初始化接口（initialization of interface），是指初始化定义在该interface中的field。

*注意*

1. initialization classes 时，该class的superclass 将首先被初始化，但其实现的interface则不会。

initialization classes 时，该class的superclass，以及superlcass的superclass 会首先被递归地初始化，一直到java.lang.Object为止。但initialiazation interface的时候，却不需如此，只会初始化该interface本身。

2. 对于由引用类变量（class field）所引发的初始化，只会初始化真正定义该field的class。

3. 如果一个static field是编译时常量（compile-time constant），则对它的引用不会引起定义它的类的初始化。

为了帮助理解最后两点，请试试看下面的例子：

Initialization类

public class Initialization {
static {
System.out.println("Initialization Main class");
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Sub.y);
System.out.println(Sub.x);
System.out.println(Sub.z);
}
}

Sub类

public class Sub extends Super {
public static final int y = 2005;
public static int z;
static {
System.out.println("Initialization Sub");
}
}

Super类

public class Super {
public static int x = 2006;
static {
System.out.println("Initialization Super");
}
}

输入结果

Initialization Main class

2005

Initialization Super

2006

Initialization Sub

从这个结果可以看到，

1. static块在类中会先执行；(实际上是先加载static成员变量，然后是static代码块)

2. static 的final变量不会引起类的初始化；

3. 子类Sub引用父类Super里面的变量，就会引起父类的初始化，但不会引起子类的初始化；

4. static的成员变量也有默认值。

2. 对象的创建（creation of new class instances）

看例子来说明：

InitializationOrder类

public class InitializationOrder {
public static void main(String[] args) {
SubClass sb = new SubClass();
}
}

SuperClass类

public class SuperClass{
static {
System.out.println("SuperClass static");
}
SuperClass(String str){
System.out.println(str);
}
}

Interface类

interface Interface{
static SuperClass su = new SuperClass("Interface new SuperClass");
}

SubClass类

public class SubClass extends SuperClass implements Interface{
static {
System.out.println("SubClass static");
}
private SuperClass su = new SuperClass("initialization variable");
SubClass() {
super("super");
new SuperClass("new SuperClass");
}
}

输出结果

SuperClass static

SubClass static

super

initialization variable

new SuperClass

解释一下：

1) Java虚拟机要执行InitializationOrder类中的static 方法main()，这引起了类的初始化。开始初始化InitializationOrder类。具体的步骤略去不说。

2) InitializationOrder类初始化完毕后，开始执行main()方法。语句SubClass sb = new SubClass()将创建一个SubClass对象。加载类SubClass后对其进行类初始化，因为Subclass有一个父类SuperClass，所以先初始化SuperClass类。于是看到输出“SuperClass static”。

3) SuperClass类初始化完毕后，开始初始化SubClass类，输出“SubClass static”。

4) 至此，类的加载工作全部完成。开始进入创建SubClass的对象过程。先为SubClass类和其父类SuperClass类分配内存空间，这时Super su 被赋值为null。

5) 执行构造函数SubClass()，执行super(), 调用父类的构造函数，输出“super”。

6) 初始化SubClass类的成员变量su，输出“initialization variable”。

7) 继续执行构造函数的剩余部分，执行new SuperClass("new SuperClass")，输出“new SuperClass”，这时Super su 被赋值新建对象的引用。

8) 而SubClass虽然实现了接口Interface，但是初始化它的时候并不会引起接口的初始化，所以接口Interface中的static SuperClass su = new SuperClass("Interface new SuperClass")自始至终都没有被执行到。

所以对象的创建，具体步骤如下：

(1) 所有的成员变量—包括该类，及它的父类中的成员变量--被分配内存空间，并赋予默认值。（这里是第一次初始化成员变量）

(2) 为所调用的构造函数初始化其参数变量。（如果有参数）

(3) 如果在构造函数中用this 调用了同类中的其他构造函数，则按照步骤(2)~(6)去处理被调用到的构造函数。

(4) 如果在构造函数中用super调用了其父类的构造函数，则按照步骤(2)~(6)去处理被调用到的父类构造函数。

(5) 按照书写顺序，执行instance initializer 和 instance variable initializer来初始化成员变量。（这里是第二次初始化成员变量）

(6) 按照书写顺序，执行构造函数的其余部分。

*******************

总结：

从类的初始化和对象的创建步骤，可以知道，一个类是先初始化static的变量和static句块，然后在分配该类以及父类的成员变量的内存空间，赋予默认值，然后开始调用构造函数。而子类和父类之间，则先初始化和创建父类，然后在初始化和创建子类的。

因此当我们引用类的static变量时，是没有分配该类以及父类的成员变量的内存空间的。

转载于:https://blog.51cto.com/android/384500

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