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【教3妹学编程-java基础6】详解父子类变量、代码块、构造函数执行顺序

article 2024/11/17 7:24:05

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本文先论述父子类变量、代码块、构造函数执行顺序的结论，然后通过举例论证，接着再扩展，彻底搞懂静态代码块、动态代码块、构造函数、父子类、类加载机制等知识体系。温故而知新，建议点赞收藏~

先说结论

面试官：好的，你说一下java中父类子类的变量、代码块、构造函数执行顺序是怎样的？

3妹：好的，
Java程序中类中个元素的初始化顺序初始化的原则是：

先初始化静态部分，再初始化动态部分，
先初始化父类部分，后初始化子类部分，
先初始化变量，再初始化代码块和构造器。

具体的，由于类中初始化的部分有静态成员变量、静态代码块、普通成员变量、动态代码块、构造函数。所以跟父类子类组合起来有10种情况，总体顺序是：

1.父类的静态成员变量（如果是第一次加载类）
2.父类的静态代码块（如果是第一次加载类）
3.子类的静态成员变量（如果是第一次加载类）
4.子类的静态代码块（如果是第一次加载类）
5.父类的普通成员变量
6.父类的动态代码块
7.父类的构造器方法
8.子类的普通成员变量
9.子类的动态代码块
10.子类的构造器方法

举例

面试官：能写个栗子🌰，验证一下吗
3妹：好的，假设有一个Parent和Child类

public class Parent {
    static Instance staticInstance = new Instance("1---Parent类的静态成员变量staticInstance");
    static  {
        System.out.println("2---Parent类的静态代码块执行了");
    }
    Instance instance = new Instance("5---Parent类的普通成员变量instance");
    {
        System.out.println("6---Parent类的动态代码块执行了");
    }
    Base() {
        System.out.println("7---Parent类的构造器方法执行了");
    }
}

public class Child extends Parent {
    static Instance staticInstance = new Instance("3---Child类的静态成员变量staticInstance");
    static  {
        System.out.println("4---Child类的静态代码块执行了");
    }
    Instance instance = new Instance("8---Child类的普通成员变量instance");
    {
        System.out.println("9----Child类的动态代码块执行了");
    }
    Child() {
        System.out.println("10---Child类的构造器方法执行了");
    }


  //执行测试
    public static void main(String[] args) {
        Child child = new Child();
    }
}

测试结果如下：

1—Parent类的静态成员变量staticInstance进行了初始化
2—Parent类的静态代码块执行了
3—Child类的静态成员变量staticInstance进行了初始化
4—Child类的静态代码块执行了
5—Parent类的普通成员变量instance进行了初始化
6—Parent类的动态代码块执行了
7—Parent类的构造器方法执行了
8—Child类的普通成员变量instance进行了初始化
9----Child类的动态代码块执行了
10—Child类的构造器方法执行了

说明确实是按照上面的执行顺序执行的。

静态变量、静态代码块

面试官：好的，我们先来说一个静态变量和静态代码块，他们的加载时机是怎样的
3妹：
静态变量、静态代码块是被static修饰的，是属于当前类的信息，类加载过程是先将编译后的class文件加载到内存中，一个类只会被加载到内存中一次。而static修饰的代码块属于类的信息的，所以，静态代码块中的代码有且只有一次被执行。执行的时机：类被加载的时候。

动态代码块

面试官：那动态代码块呢？
3妹：
动态代码块即不是static修饰的代码块，是用来初始化类实例信息的。当我们new关键字创建一个对象的时候，就会被执行，而且每使用一个new关键字创建出一个新对象的时候就会被执行一次的，在构造函数主题代码执行之前被运行的。

父类与子类的构造函数

面试官：再来说一下构造函数，new 一个子类的时候，父类的构造函数是何时被加载的呢？
3妹：
父类与子类的加载时机：父类在子类前面
需要注意的是：子类的构造方法，不管是无参构造还是有参构造，默认都会先去寻找父类的无参构造方法。如果父类中，没有无参构造，那么子类必须使用supper这个关键字来调用父类带参数的构造方法，否则在编译期都不能通过。
如下图：

类的加载及初始化

面试官：再来说一下类的加载及初始化是怎样的？
3妹：好的：
Java类从被加载到虚拟机内存中开始，到卸载出内存为止，它的整个生命周期包括：加载（Loading）、验证（Verification）、准备(Preparation)、解析(Resolution)、初始化(Initialization)、使用(Using) 和卸载(Unloading)七个阶段。其中准备、验证、解析3个部分统称为连接（Linking）。

类加载的时机:
什么情况下虚拟机需要开始加载一个类呢？虚拟机规范中并没有对此进行强制约束，这点可以交给虚拟机的具体实现来自由把握。

类初始化则是类加载的最后一步，
类初始化的时机：
虚拟机规范指明有且只有五种情况必须立即对类进行初始化（而这一过程发生在加载、验证、准备之后）：

1、遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这四条字节码指令（注意，newarray指令触发的只是数组类型本身的初始化，而不会导致其相关类型的初始化，比如，new String[]只会直接触发String[]类的初始化，也就是触发对类[Ljava.lang.String的初始化，而直接不会触发String类的初始化）时，如果类没有进行过初始化，则需要先对其进行初始化。生成这四条指令的最常见的Java代码场景是：
1）使用new关键字实例化对象的时候；
2）读取或设置一个类的静态字段（被final修饰，已在编译器把结果放入常量池的静态字段除外）的时候；
3）调用一个类的静态方法的时候。
2、使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用的时候，如果类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。
3、当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行过初始化，则需要先触发其父类的初始化。
4、当虚拟机启动时，用户需要指定一个要执行的主类（包含main()方法的那个类），虚拟机会先初始化这个主类。
5、当使用jdk1.7动态语言支持时，如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果REF_getstatic,REF_putstatic,REF_invokeStatic的方法句柄，并且这个方法句柄所对应的类没有进行初始化，则需要先出触发其初始化。