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【Java】代码块及Java对象的初始化顺序

myworld7 2018-12-02 15:04 原文

前言

在程序编写之中可以直接使用{...}定义的一段语句就是代码块。根据代码块的位置以及关键字的不同可以分为4种：普通代码块、构造块、静态块以及同步代码块（多线程相关）。

普通代码块

写在方法里面的代码块就是普通代码块

public static void main(String args[]){
  {
    int num = 0;
  }
  int num=100;
}

{...}表示的是一个作用域，内部定义的变量的可以起作用的范围仅在{...}这个范围内。

上面代码中{int num=0;}的num在离开{...}后就被销毁了，于是可以在外部又可以定义int num=100。

若是写成以下：

public static void main(String args[]){
  int num=100;
  {
    int num = 0;    //报错：Duplicate local variable num
  }
}

因为外部也存在num这个变量，且有效。所以，这样定义会出错。

普通代码块的作用就是为了防止在方法中编写代码过多，产生变量重名，于是对一个方法中的代码进行局部的分割。但是建议一个方法中的代码不要太长，尽量不使用普通代码块。

构造块

如果将一个代码块放在类里面，那么就是一个构造块。构造块的作用是为了给对象进行初始化。

我们知道构造函数的作用也是为了给对象进行初始化，那么这两者有什么区别呢？

public  class Student {
	private String name;
	private int age;

//无参构造函数
public Student() {
	System.out.println("constructor with no args ");
	System.out.println("name:"+this.name + " age:"+this.age);
	this.name = "no name";
	this.age = 18;
}

//有参构造函数
public Student(String name, int age){
	System.out.println("constructor with args");
	System.out.println("name:"+this.name + " age:"+this.age);
	this.name = name;
	this.age = age;
}

//构造块
{
	System.out.println("constructor block ");
	name = "cbname";
	age = 20;
}

public static void main(String[] args) {
	new Student();
	System.out.println("==========");
	new Student("sakura", 19);
}
/*
output:
constructor block
constructor with no args

name:cbname age:20
==========

constructor block
constructor with args
name:cbname age:20
*/

可以看出每次创建对象时，都会调用一次构造块，并且构造块的优先于构造函数执行。有对象的创建，才会调用构造快。

构造块与构造函数的区别在于：每个对象被构造块初始化的那部分变量拥有的初始值是一样的，构造块对所有对象的效果是一样的。然而每个对象可能会使用不同构造函数，不同的构造函数初始化对象的方式是不同的。

静态块

使用static修饰的代码块就叫做静态代码块或者直接叫静态块。

前面在介绍static关键字时，介绍了一部分static修饰代码块的知识。

  • 静态块在类加载时执行，且只会执行一次，执行顺序优先主函数、构造函数和构造块。
  • 静态代码块主要用于初始化类中的static属性（类属性），而构造块是初始化对象中的属性。
  • 一个类中可以有多个静态代码块， 执行顺序依照静态代码块的声明顺序。静态代码块可以在类的任意位置定义，在方法中不可以声明静态块。

创建对象的初始化顺序

Java类的初始化顺序

对于一个类（没有继承）的初始化情况

public  class Student {
	private String name="no name";
	private int age=18;
	private static int id=1;
	//无参构造函数
	public Student() {
		System.out.println("======");
		System.out.println("无参构造函数");
		System.out.println("姓名:"+name+" 年龄:"+age);
	}

	//有参构造函数
	public Student(String name, int age){
		System.out.println("======");
		System.out.println("有参构造函数");
		System.out.println("姓名:"+this.name+" 年龄:"+this.age);
		this.name = name;
		this.age = age;
		System.out.println("姓名:"+this.name+" 年龄:"+this.age);
	}

	//构造块
	{
		System.out.println("======");
		System.out.println("构造块");
		System.out.println("姓名:"+this.name+" 年龄:"+this.age);
		this.name = "cbname";
		this.age = 18;
	}

	//静态代码块
	static {
		System.out.println("======");
		System.out.println("静态块");
		System.out.println("静态变量id="+id);
	}

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("======");
		System.out.println("主方法");
		new Student();
		new Student("小王",20);
	}
}

/*
output:
======
静态块
静态变量id=1
======
主方法
======
构造块
姓名:no name 年龄:18
======
无参构造函数
姓名:cbname 年龄:18
======
构造块
姓名:no name 年龄:18
======
有参构造函数
姓名:cbname 年龄:18
姓名:小王 年龄:20
*/

静态代码块、构造代码块、构造函数和主函数的执行顺序为：

静态代码块>主函数>构造代码块>构造函数

在加上静态属性、普通属性，他们的初始化执行顺序就为：

静态变量、静态代码块 > 主函数 > 指定初始值的属性 > 构造代码块 > 构造函数

对于有继承的情况

class Person{
	private String name="Person没有名字";
	private int age=10;
	private static int id=1;
	//无参构造函数
	public Person() {
		System.out.println("======");
		System.out.println("Person无参构造函数");
		System.out.println("Person 姓名:"+this.name+" 年龄:"+this.age);
	}
    //构造块
    {
        System.out.println("======");
        System.out.println("Person 构造块");
        System.out.println("Person 姓名:"+this.name+" 年龄:"+this.age);
        this.name = "pcbname";
        this.age =11 ;
    }

    //静态代码块
    static {
        System.out.println("======");
        System.out.println("Person 静态块");
        System.out.println("Person 静态变量id="+id);
    }
 }

public  class Student extends Person{
	private String name="Student没有名字";
	private int age=18;
	private static int id=2;
	//无参构造函数
	public Student() {
		//自动调用父类的无参构造函数 super();
		System.out.println("======");
		System.out.println("Student无参构造函数");
		System.out.println("Student 姓名:"+this.name+" 年龄:"+this.age);
	}
    //有参构造函数
public Student(String name, int age) {
	//自动调用父类的无参构造函数 super();
	System.out.println("======");
	System.out.println("Student有参构造函数");
	System.out.println("Student 姓名:"+this.name+" 年龄:"+this.age);
	this.name = name;
	this.age = age;
}

    //构造块
    {
        System.out.println("======");
        System.out.println("Student 构造块");
        System.out.println("Student 姓名:"+this.name+" 年龄:"+this.age);
        this.name = "scbname";
        this.age = 19;
    }

    //静态代码块
    static {
        System.out.println("======");
        System.out.println("Student 静态块");
        System.out.println("Student 静态变量id="+id);
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("======");
        System.out.println("主方法");
        System.out.println("\n--------第一次创建Studet对象--------");
        new Student();
        System.out.println("\n--------第二次创建Studet对象--------");
        new Student("小夏",20);
    }
}
/*
======

Person 静态块

Person 静态变量id=1
======

Student 静态块

Student 静态变量id=2
======

主方法

--------第一次创建Studet对象--------
======

Person 构造块

Person 姓名:Person没有名字 年龄:10
======

Person无参构造函数

Person 姓名:pcbname 年龄:11
======

Student 构造块

Student 姓名:Student没有名字 年龄:18
======

Student无参构造函数
Student 姓名:scbname 年龄:19

--------第二次创建Studet对象--------
======

Person 构造块

Person 姓名:Person没有名字 年龄:10
======

Person无参构造函数

Person 姓名:pcbname 年龄:11
======

Student 构造块

Student 姓名:Student没有名字 年龄:18
======

Student有参构造函数
Student 姓名:scbname 年龄:19
*/

观察代码结果，分析，对于有继承关系的类，初始化顺序按如下进行：

  1. 执行父类的静态代码块，并初始化父类静态成员变量
  2. 执行子类的静态代码块，并初始化子类静态成员变量
  3. 执行父类的构造代码块，执行父类的构造函数，若普通成员变量指定了初始值则先执行初始值的赋值，然后返回执行构造函数
  4. 执行子类的构造代码块，执行子类的构造函数，若普通成员变量指定了初始值则先执行初始值的赋值，然后返回执行构造函数

小结

本文介绍的三种代码块，普通块、构造块（在构造匿名内部类时可充当其构造函数使用）、静态块可以使用用于初始化静态变量。理清Java程序初始化的执行顺序可以很清楚地掌握程序的执行过程。对一个类而言，静态变量和静态代码块> 主函数 > 指定初始值的属性 > 构造代码块 > 构造函数。对于有继承的来说，父类静态块和静态变量 > 子类静态块和静态变量 > 父类指定初始值的属性 > 父类构造块 > 父类构造函数 > 子类指定初始值的属性 > 子类构造块 > 子类构造函数。

参考：

[1] Eckel B. Java编程思想（第四版）[M]. 北京: 机械工业出版社, 2007

[2] 萌小Q. Java提高篇——静态代码块、构造代码块、构造函数以及Java类初始化顺序[EB/OL]. /2018-12-02. https://www.cnblogs.com/Qian123/p/5713440.html.

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