从class文件与JVM加载机制理解final、static、static final

Dear 丶 2022-02-09 14:45 212阅读 0赞

编程过程中经常用的static，final关键字，也经常听到同事谈起这些词，到底他们怎么样呢，JVM中class类文件结构可以找到答案。

# ConstantValue属性 #

ConstantValue属性的作用是通知虚拟机自动为静态变量赋值，只有被static修饰的变量才可以使用这项属性。非static类型的变量的赋值是在实例构造器方法中进行的；static类型变量赋值分两种，在类构造器中赋值，或使用ConstantValue属性赋值。

在实际的程序中，只有同时被final和static修饰的字段才有ConstantValue属性，且限于基本类型和String。编译时Javac将会为该常量生成ConstantValue属性，在类加载的准备阶段虚拟机便会根据ConstantValue为常量设置相应的值，如果该变量没有被final修饰，或者并非基本类型及字符串，则选择在类构造器中进行初始化。

# 1.为什么ConstantValue的属性值只限于基本类型和String？ #

因为从常量池中只能引用到基本类型和String类型的字面量

# 2.final、static、static final修饰的字段赋值的区别？ #

*  static修饰的字段在加载过程中准备阶段被初始化，但是这个阶段只会赋值一个默认的值（0或者null而并非定义变量设置的值）初始化阶段在类构造器中才会赋值为变量定义的值。（关于static的初始化请看["init"与"clinit"的区别][init_clinit]）
 *  final修饰的字段在运行时被初始化，可以直接赋值，也可以在实例构造器中赋值，赋值后不可修改。  
    final关键字对于变量的存储区域是没有任何影响的。jvm规范中，类的静态变量存储在方法区，实例变量存储在堆区。也就是说static关键字才对变量的存储区域造成影响。  
    final关键字来修饰变量表明了该变量一旦赋值就无法更改。同时编译器必须保证该变量在使用前被初始化赋值。  
    例如你的static final int c1这个变量，是一个静态变量，静态变量的初始化可以在静态块中进行。而非static变量，可以初始化块中和构造方法中进行。  
    如果你在这几个地方没有对final变量进行赋值，编译器便会报错。
 *  static final修饰的字段在javac编译时生成comstantValue属性，在类加载的准备阶段直接把constantValue的值赋给该字段。  
    可以理解为在编译期即把结果放入了常量池中。

在一个类中定义字段时，可以声明为成员变量（如final），也可以声明为类变量（静态变量），静态变量在装载类时被初始化，而成员变量每次创建实例时都会被初始化一次。一个字段被声明为static final，表示这个字段在初始化完成后就不可再改变了，final，类的初始化完成后，在类的实例化进行赋值，每次实例化的值不一定相同。加上了static 的 final，在类只装载一次的情况下，可以是真正意义的“常量”  
例如：

private static final int random = new Random().nextInt();//每次发生类装载时都会赋值一次，且赋的值都不一样 
        private final int random = new Random().nextInt();//每次生成这个类的实例时都会赋值一次，且赋的值都不一样

[init_clinit]: https://blog.csdn.net/qq_29951485/article/details/89789436