深入理解Java初始化的含義-ShareBody資訊站

深入理解Java初始化的含義

可以這樣認為，每個類都有一個名為Initialize()的方法，這個名字就暗示了它得在使用之前調用，不幸的是，這么做的話，用戶就得記住要調用這個方法，java類庫的設計者們可以通過一種被稱為構造函數的特殊方法，來保證每個對象都能得到被始化.如果類有構造函數，那么java就會在對象剛剛創建，用戶還來不及得到的時候，自動調用那個構造函數，這樣初始化就有保障了。

我不知道原作者的描述和譯者的理解之間有多大的差異，結合全章，我沒有發現兩個最關鍵的字""和""。至少說明原作者和譯者并沒有真正說明JVM在初始化時做了什么，或者說并不了解JVM的初始化內幕，要不然明明有這兩個方法，卻為什么要認為有一個事實上并不存在的"Initialize()"方法呢?

""和""方法在哪里?這兩個方法是實際存在而你又找不到的方法，也許正是這樣才使得一些大師都犯暈。加上jdk實現上的一些BUG，如果沒有深入了解，真的讓人摸不著北。

現在科學體系有一個奇怪的現象，那么龐大的體系最初都是建立在一個假設的基礎是，假設1是正確的，由此推導出2，再繼續推導出10000000000。可惜的是太多的人根本不在乎2-100000000000這樣的體系都是建立在假設1是正確的基礎上的。我并不會用“可以這樣認為”這樣的假設，我要確實證明""和""方法是真真實實的存在的:

package debug;
public class MyTest{
static int i = 100/0;
public static void main(String[] args){
Ssytem.out.println("Hello，World!");
}
}

執行一下看看，這是jdk1.5的輸出:

java.lang.ExceptionInInitializerError
Caused by: java.lang.ArithmeticException: / by zero
at debug.MyTest.(Test.java:3)
Exception in thread "main"

請注意，和其它方法調用時產生的異常一樣，異常被定位于debug.MyTest的.

再來看:

package debug;
public class Test {
Test(){
int i = 100 / 0;
}
public static void main(String[] args) {
new Test();
}
}

jdk1.5輸入:

Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero

at debug.Test.(Test.java:4)

at debug.Test.main(Test.java:7)

JVM并沒有把異常定位在Test()構造方法中，而是在debug.Test.。

當我們看到了這兩個方法以后，我們再來詳細討論這兩個“內置初始化方法”(我并不喜歡生造一些非標準的術語，但我確實不知道如何規范地稱呼他們)。

內置初始化方法是JVM在內部專門用于初始化的特有方法，而不是提供給程序員調用的方法，事實上“<>”這樣的語法在源程序中你連編譯都無法通過。這就說明，初始化是由JVM控制而不是讓程序員來控制的。

類初始化方法:

我沒有從任何地方了解到的cl是不是class的簡寫，但這個方法確實是用來對“類”進行初始化的。換句話說它是用來初始化static上下文的。

在類裝載(load)時，JVM會調用內置的方法對類成員和靜態初始化塊進行初始化調用。它們的順序按照源文件的原文順序。

我們稍微增加兩行static語句:

package debug;
public class Test {
static int x = 0;
static String s = "123";
static {
String s1 = "456";
if(1==1)
throw new RuntimeException();
}
public static void main(String[] args) {
new Test();
}
}

然后進行反編譯:

javap -c debug.Test
Compiled from "Test.java"
public class debug.Test extends java.lang.Object{
static int x;
static java.lang.String s;
public debug.Test();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1; //Method java/lang/Object."":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: new #2; //class debug/Test
3: dup
4: invokespecial #3; //Method "":()V
7: pop
8: return
static {};
Code:
0: iconst_0
1: putstatic #4; //Field x:I
4: ldc #5; //String 123
6: putstatic #6; //Field s:Ljava/lang/String;
9: ldc #7; //String 456
11: astore_0
12: new #8; //class java/lang/RuntimeException
15: dup
16: invokespecial #9; //Method java/lang/RuntimeException."":()V
19: athrow
}

我們可以看到，類初始化正是按照源文件中定義的原文順序進行。先是聲明

static int x;
static java.lang.String s;

然后對int x和String s進行賦值:

0: iconst_0
1: putstatic #4; //Field x:I
4: ldc #5; //String 123
6: putstatic #6; //Field s:Ljava/lang/String;

執行初始化塊的String s1 = "456";生成一個RuntimeException拋

9: ldc #7; //String 456
11: astore_0
12: new #8; //class java/lang/RuntimeException
15: dup
16: invokespecial #9; //Method java/lang/RuntimeException."":()V
19: athrow

要明白的是，""方法不僅是類初始化方法，而且也是接口初始化方法。并不是所以接口

的屬性都是內聯的，只有直接賦常量值的接口常量才會內聯。而

[public static final] double d = Math.random()*100;

這樣的表達式是需要計算的，在接口中就要由""方法來初始化。

下面我們再來看看實例初始化方法""

""用于對象創建時對對象進行初始化，當在HEAP中創建對象時，一旦在HEAP分配了空間。最先就會調用""方法。這個方法包括實例變量的賦值(聲明不在其中)和初始化塊，以及構造方法調用。如果有多個重載的構造方法，每個構造方法都會有一個對應的""方法。構造方法隱式或顯示調用父類的構造方法前，總是先執行實例變量初始化和初始化塊.同樣，實例變量和初始化塊的順序也是按源文件的原文順序執行，構造方法中的代碼在最后執行:

package debug;
public class Test {
int x = 0;
String s = "123";
{
String s1 = "456";
//if(1==1)
//throw new RuntimeException();
}
public Test(){
String ss = "789";
}
public static void main(String[] args) {
new Test();
}
}
javap -c debug.Test的結果:
Compiled from "Test.java"
public class debug.Test extends java.lang.Object{
int x;
java.lang.String s;
public debug.Test();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1; //Method java/lang/Object."":()V
4: aload_0
5: iconst_0
6: putfield #2; //Field x:I
9: aload_0
10: ldc #3; //String 123
12: putfield #4; //Field s:Ljava/lang/String;
15: ldc #5; //String 456
17: astore_1
18: ldc #6; //String 789
20: astore_1
21: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: new #7; //class debug/Test
3: dup
4: invokespecial #8; //Method "":()V
7: pop
8: return
}

如果在同一個類中，一個構造方法調用了另一個構造方法，那么對應的""方法就會調用另一個""，但是實例變量和初始化塊會被忽略，否則它們就會被多次執行。

package debug;
public class Test {
String s1 = rt("s1");
String s2 = "s2";
public Test(){
s1 = "s1";
}
public Test(String s){
this();
if(1==1) throw new Runtime();
}
String rt(String s){
return s;
}
public static void main(String[] args) {
new Test("");
}
}

反編譯的結果:

Compiled from "Test.java"
public class debug.Test extends java.lang.Object{
java.lang.String s1;
java.lang.String s2;
public debug.Test();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1; //Method java/lang/Object."":()V
4: aload_0
5: aload_0
6: ldc #2; //String s1
8: invokevirtual #3; //Method rt:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
11: putfield #4; //Field s1:Ljava/lang/String;
14: aload_0
15: ldc #5; //String s2
17: putfield #6; //Field s2:Ljava/lang/String;
20: aload_0
21: ldc #2; //String s1
23: putfield #4; //Field s1:Ljava/lang/String;
26: return
public debug.Test(java.lang.String);
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #7; //Method "":()V
4: new #8; //class java/lang/RuntimeException
7: dup
8: invokespecial #9; //Method java/lang/RuntimeException."":()V
11: athrow
java.lang.String rt(java.lang.String);
Code:
0: aload_1
1: areturn
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: new #10; //class debug/Test
3: dup
4: ldc #11; //String
6: invokespecial #12; //Method "":(Ljava/lang/String;)V
9: pop
10: return
}

我們看到，由于Test(String s)調用了Test();所以"":(Ljava/lang/String;)V不再對實例變量和初始化塊進次初始化:

public debug.Test(java.lang.String);
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #7; //Method "":()V
4: new #8; //class java/lang/RuntimeException
7: dup
8: invokespecial #9; //Method java/lang/RuntimeException."":()V
11: athrow

而如果兩個構造方法是相互獨立的，則每個構造方法調用前都會執行實例變量和初始化塊的調用:

package debug;
public class Test {
String s1 = rt("s1");
String s2 = "s2";
{
String s3 = "s3";
}
public Test() {
s1 = "s1";
}
public Test(String s) {
if (1 == 1)
throw new RuntimeException();
}
String rt(String s) {
return s;
}
public static void main(String[] args) {
new Test("");
}
}

反編譯的結果:

Compiled from "Test.java"
public class debug.Test extends java.lang.Object{
java.lang.String s1;
java.lang.String s2;
public debug.Test();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1; //Method java/lang/Object."":()V
4: aload_0
5: aload_0
6: ldc #2; //String s1
8: invokevirtual #3; //Method rt:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
11: putfield #4; //Field s1:Ljava/lang/String;
14: aload_0
15: ldc #5; //String s2
17: putfield #6; //Field s2:Ljava/lang/String;
20: ldc #7; //String s3
22: astore_1
23: aload_0
24: ldc #2; //String s1
26: putfield #4; //Field s1:Ljava/lang/String;
29: return
public debug.Test(java.lang.String);
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1; //Method java/lang/Object."":()V
4: aload_0
5: aload_0
6: ldc #2; //String s1
8: invokevirtual #3; //Method rt:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
11: putfield #4; //Field s1:Ljava/lang/String;
14: aload_0
15: ldc #5; //String s2
17: putfield #6; //Field s2:Ljava/lang/String;
20: ldc #7; //String s3
22: astore_2
23: new #8; //class java/lang/RuntimeException
26: dup
27: invokespecial #9; //Method java/lang/RuntimeException."":()V
30: athrow
java.lang.String rt(java.lang.String);
Code:
0: aload_1
1: areturn
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: new #10; //class debug/Test
3: dup
4: ldc #11; //String
6: invokespecial #12; //Method "":(Ljava/lang/String;)V
9: pop
10: return
}

明白了上面這些知識，我們來做一個小測試吧:

public class Test2 extends Test1
{
System.out.print("1");
}
Test2(){
System.out.print("2");
}
static{
System.out.print("3");
}
{
System.out.print("4");
}
public static void main(String[] args) {
new Test2();
}
}
class Test1 {
Test1(){
System.out.print("5");
}
static{
System.out.print("6");
}
}

試試看能清楚打印的順序嗎?如果沒有new Test2()將打印什么?

作者：http://www.zhujiangroad.com

來源：http://www.zhujiangroad.com

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