深入理解Java初始化的含义

superadmin

可以这样认为，每个类都有一个名为Initialize()的方法，这个名字就暗示了它得在使用之前调用，不幸的是，这么做的话，用户就得记住要调用这个方法，java类库的设计者们可以通过一种被称为构造函数的特殊方法，来保证每个对象都能得到被始化.如果类有构造函数，那么java就会在对象刚刚创建，用户还来不及得到的时候，自动调用那个构造函数，这样初始化就有保障了。

　　我不知道原作者的描述和译者的理解之间有多大的差异，结合全章，我没有发现两个最关键的字""和""。至少说明原作者和译者并没有真正说明JVM在初始化时做了什么，或者说并不了解JVM的初始化内幕，要不然明明有这两个方法，却为什么要认为有一个事实上并不存在的"Initialize()"方法呢?

　　""和""方法在哪里?这两个方法是实际存在而你又找不到的方法，也许正是这样才使得一些大师都犯晕。加上jdk实现上的一些BUG，如果没有深入了解，真的让人摸不着北。

　　现在科学体系有一个奇怪的现象，那么庞大的体系最初都是建立在一个假设的基础是，假设1是正确的，由此推导出2，再继续推导出10000000000。可惜的是太多的人根本不在乎2-100000000000这样的体系都是建立在假设1是正确的基础上的。我并不会用“可以这样认为”这样的假设，我要确实证明""和""方法是真真实实的存在的:

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

　　执行一下看看，这是jdk1.5的输出:

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

　　请注意，和其它方法调用时产生的异常一样，异常被定位于debug.MyTest的.

　　再来看:

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


　　jdk1.5输入:

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

　　at debug.Test.(Test.java:4)

　　at debug.Test.main(Test.java:7)

　　JVM并没有把异常定位在Test()构造方法中，而是在debug.Test.。

　　当我们看到了这两个方法以后，我们再来详细讨论这两个“内置初始化方法”(我并不喜欢生造一些非标准的术语，但我确实不知道如何规范地称呼他们)。

　　内置初始化方法是JVM在内部专门用于初始化的特有方法，而不是提供给程序员调用的方法，事实上“<>”这样的语法在源程序中你连编译都无法通过。这就说明，初始化是由JVM控制而不是让程序员来控制的。

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类初始化方法:

　　我没有从任何地方了解到的cl是不是class的简写，但这个方法确实是用来对“类”进行初始化的。换句话说它是用来初始化static上下文的。

　　在类装载(load)时，JVM会调用内置的方法对类成员和静态初始化块进行初始化调用。它们的顺序按照源文件的原文顺序。

　　我们稍微增加两行static语句:

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();
　}
}

　　然后进行反编译:

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
　}

　　我们可以看到，类初始化正是按照源文件中定义的原文顺序进行。先是声明

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

　　然后对int x和String s进行赋值:

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

　　执行初始化块的String s1 = "456";生成一个RuntimeException抛

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，""方法不仅是类初始化方法，而且也是接口初始化方法。并不是所以接口

　　的属性都是内联的，只有直接赋常量值的接口常量才会内联。而

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

　　这样的表达式是需要计算的，在接口中就要由""方法来初始化。

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下面我们再来看看实例初始化方法""

　　""用于对象创建时对对象进行初始化，当在HEAP中创建对象时，一旦在HEAP分配了空间。最先就会调用""方法。这个方法包括实例变量的赋值(声明不在其中)和初始化块，以及构造方法调用。如果有多个重载的构造方法，每个构造方法都会有一个对应的""方法。构造方法隐式或显示调用父类的构造方法前，总是先执行实例变量初始化和初始化块.同样，实例变量和初始化块的顺序也是按源文件的原文顺序执行，构造方法中的代码在最后执行:

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的结果:
　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
　}



　　如果在同一个类中，一个构造方法调用了另一个构造方法，那么对应的""方法就会调用另一个""，但是实例变量和初始化块会被忽略，否则它们就会被多次执行。

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("");
}
}  

　　反编译的结果:

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
　}

　　我们看到，由于Test(String s)调用了Test();所以"":(Ljava/lang/String;)V不再对实例变量和初始化块进次初始化:

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

　　而如果两个构造方法是相互独立的，则每个构造方法调用前都会执行实例变量和初始化块的调用:

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("");
}
}

　　反编译的结果:

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
　}

　　明白了上面这些知识，我们来做一个小测试吧:

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");
}
}

　　试试看能清楚打印的顺序吗?如果没有new Test2()将打印什么?