java中类加载与静态变量、静态方法与静态代码块详解与初始化顺序

ゝ一世哀愁。 2022-05-23 08:35 288阅读 0赞

我们知道java中类的生命周期为**装载**、**连接**、**初始化**、**使用**和**卸载**五个过程，如下图所示：

![70][]

1.加载

我们编写一个java类的代码，经过编译之后生成一个后缀名为.class的文件，java虚拟机就能识别这种文件。java的生命周期就是class文件从加载到消亡的过程。 关于加载，其实，就是将源文件的class文件找到类的信息将其加载到方法区中，然后在堆区中实例化一个java.lang.Class对象，作为方法区中这个类的信息的入口。但是这一功能是在JVM之外实现的，主要的原因是方便让应用程序自己决定如何获取这个类，在不同的虚拟机实现的方式不一定相同，hotspot虚拟机是采用需要时在加载的方式，也有其他是先预先加载的。 （可以参考深入理解JVM这本书）

2.连接   
    连接一般是加载阶段和初始化阶段交叉进行，过程由以下三部分组成：  
    （1）验证：确定该类是否符合java语言的规范，有没有属性和行为的重复，继承是否合理，总之，就是保证jvm能够执行   
    （2）准备：主要做的就是为由static修饰的成员变量分配内存，并设置默认的初始值   
        默认初始值如下：

1.八种基本数据类型默认的初始值是0   
                    2.引用类型默认的初始值是null

3.有static final修饰的会直接赋值，例如：static final int x=10；则默认就是10.

（3）解析：这一阶段的任务就是把常量池中的符号引用转换为直接引用，说白了就是jvm会将所有的类或接口名、字段名、方法名转换为具体的内存地址。

3.初始化   
    初始化这个阶段就是将静态变量（类变量）赋值的过程，即只有static修饰的才能被初始化，执行的顺序就是：父类静态域或着静态代码块，然后是子类静态域或者子类静态代码块（静态代码块先被加载，然后再是静态属性）

4.使用

在类的使用过程中依然存在以下三步：

（1）对象实例化：就是执行类中构造函数的内容，如果该类存在父类JVM会通过显示或者隐示的方式先执行父类的构造函数，在堆内存中为父类的实例变量开辟空间，并赋予默认的初始值，然后在根据构造函数的代码内容将真正的值赋予实例变量本身，然后，引用变量获取对象的首地址，通过操作对象来调用实例变量和方法

（2）垃圾收集：当对象不再被引用的时候，就会被虚拟机标上特别的垃圾记号，在堆中等待GC回收   
    （3）对象的终结：对象被GC回收后，对象就不再存在，对象的生命也就走到了尽头  
5.类卸载   
    类卸载即类的生命周期走到了最后一步，程序中不再有该类的引用，该类也就会被JVM执行垃圾回收，从此生命结束…

代码示例：

`package com.etc.test;`

`class`  `A{`

`    ` `static`  `int`  `a;` `//类变量`

`    ` `String name;`

`    ` `int`  `id;`

`    ` `//静态代码块`

`    ` `static` `{`

`        ` `a=10;`

`        ` `System.` `out` `.println(` `"这是父类的静态代码块"` `+a);`

`    ` `}`

`    ` `//构造代码块`

`    ` `{`

`        ` `id=11;`

`        ` `System.` `out` `.println(` `"这是父类的构造代码块id:"` `+id);`

`    ` `}`

`    ` `A(){`

`        ` `System.` `out` `.println(` `"这是父类的无参构造函数"` `);`

`    ` `}`

`    ` `A(String name){`

`        ` `System.` `out` `.println(` `"这是父类的name"` `+name);`

`    ` `}`

`}`

`class`  `B extends A{`

`    ` `String name;`

`    ` `static`  `int`  `b;`

`    ` `static` `{`

`        ` `b=12;`

`        ` `System.` `out` `.println(` `"这是子类的静态代码块"` `+b);`

`    ` `}`

`     ` `B(String name) {`

`        ` `super();`

`        ` `this` `.name = name;`

`        ` `System.` `out` `.println(` `"这是子类的name:"` `+name);`

`    ` `}`

`}`

`public`  `class`  `Test666 {`

`public`  `static`  `void`  `main(String[] args) {`

`    ` `B bb=` `new`  `B(` `"GG"` `);`

`}`

![70 1][]

静态代码在类的初始化阶段被初始化。

非静态代码则在类的使用阶段（也就是实例化一个类的时候）才会被初始化。

*  静态变量
 *  可以将静态变量理解为类变量（与对象无关），而实例变量则属于一个特定的对象。

> 静态变量有两种情况：
> 
>  *  静态变量是基本数据类型，这种情况下在类的外部不必创建该类的实例就可以直接使用
>  *  静态变量是一个引用。这种情况比较特殊，主要问题是由于静态变量是一个对象的引用，那么必须初始化这个对象之后才能将引用指向它。
>  *  因此如果要把一个引用定义成static的，就必须在定义的时候就对其对象进行初始化。
> 
> \[java\]  [view plain][] [copy][view plain]
> 
>  
> 
> 1.  **public class TestForStaticObject\{  **
> 2.  **static testObject o = new testObject (); //定义一个静态变量并实例化  **
> 3.  **public static void main(String args\[\])\{  **
> 4.  //在main中直接以“类名.静态变量名.方法名”的形式使用testObject的方法  
> 5.  \}  
> 6.  \}

*  静态方法

与类变量不同，方法（静态方法与实例方法）在内存中只有一份，无论该类有多少个实例，都共用一个方法。

静态方法与实例方法的不同主要有：

>  *  静态方法可以直接使用，而实例方法必须在类实例化之后通过对象来调用。
>  *  在外部调用静态方法时，可以使用“类名.方法名”或者“对象名.方法名”的形式。
>  *  实例方法只能使用这种方式对象名.方法名。
>  *  静态方法只允许访问静态成员。而实例方法中可以访问静态成员和实例成员。
>  *  静态方法中不能使用this（因为this是与实例相关的）。

*  静态代码块

在java类中，可以将某一块代码声明为静态的。

> \[java\]  [view plain][] [copy][view plain]
> 
>  
> 
> 1.  **static \{  **
> 2.  //静态代码块中的语句  
> 3.  \}  
> 
>  
> 
> 静态代码块主要用于类的初始化。它只执行一次，并且在同属于一个类的main函数之前执行。
> 
> 静态代码块的特点主要有：
> 
>  *  静态代码块会在类被加载时自动执行。
>  *  静态代码块只能定义在类里面，不能定义在方法里面。
>  *  静态代码块里的变量都是局部变量，只在块内有效。
>  *  一个类中可以定义多个静态代码块，按顺序执行。
>  *  静态代码块只能访问类的静态成员，而不允许访问实例成员。
> 
>  静态代码块和静态函数的区别
> 
> java 静态代码块：
> 
> 一般情况下,如果有些代码必须在项目启动前就执行的时候,需要使用静态代码块,这种代码是主动执行的，它只执行一次，并且在同属于一个类的main函数之前执行。
> 
> 静态函数：
> 
> 需要在项目启动的时候就初始化,在不创建对象的情况下,其他程序来调用的时候,需要使用静态方法,这种代码是被动执行的.
> 
> 注意：
> 
> （1）静态变量是属于整个类的变量而不是属于某个对象的。注意不能把任何方法体内的变量声明为静态，例如：  
> fun()  
> \{   
> static int i=0;//非法。  
> \}
> 
> （2）一个类可以使用不包含在任何方法体中的静态代码块，当类被载入时，静态代码块被执行，且只被执行一次，静态块常用来执行类属性的初始化。例如：  
> static  
> \{  
> \}
> 
> 主程序类中的的静态变量先于静态代码块初始化，其后进入主函数类(程序入口处)，其后根据静态函数的调用情况，才能选择性的初始化。
> 
>   
> 
> 
> 参考大神博客：[https://www.cnblogs.com/lubocsu/p/5099558.html][https_www.cnblogs.com_lubocsu_p_5099558.html]
> 
>                     [https://www.cnblogs.com/ipetergo/p/6441310.html][https_www.cnblogs.com_ipetergo_p_6441310.html]  
>

[70]: /images/20220523/5db9c26aa9394a0896e628670feca0ea.png
[70 1]: /images/20220523/265b35d36fed4bab9c0704461f4d4834.png
[view plain]: http://blog.csdn.net/maggiedorami/article/details/7960072
[https_www.cnblogs.com_lubocsu_p_5099558.html]: https://www.cnblogs.com/lubocsu/p/5099558.html
[https_www.cnblogs.com_ipetergo_p_6441310.html]: https://www.cnblogs.com/ipetergo/p/6441310.html