【Java高频面试题】--类的初始化过程以及实例的初始化过程

悠悠 2023-03-13 05:23 24阅读 0赞

## 1.1 类的初始化过程 ##

*  要创建一个类的实例，必须加载和初始化该类。
    
     *  main()方法所在的类，会被优先加载并初始化
 *  子类初始化前，会先加载并初始化它的父类
 *  初始化一个类，其实质上就是执行了`<client>()`方法
    
     *  `<client>()`方法包含了，静态变量显式赋值代码以及静态代码块
     *  静态变量显式赋值代码以及静态代码块的执行顺序，由它们的先后顺序执行，先声明的先执行
 *  `<client>()`方法只会执行一次

如以下代码：

//静态变量显式赋值代码
    private static int j=method();
    
    //静态代码块
    static { 
        System.out.println("(1)");
    }
    
    public static int method(){ 
        System.out.println("(5)");
        return 1;
    }

相应字节码：

// access flags 0x9
      public static method()I
       L0
        LINENUMBER 40 L0
        GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
        LDC "(5)"
        INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)V
       L1
        LINENUMBER 41 L1
        ICONST_1
        IRETURN
        MAXSTACK = 2
        MAXLOCALS = 0
    
    // access flags 0x8
      static <clinit>()V
       L0
        LINENUMBER 14 L0
        INVOKESTATIC com/qingyun/demo/load/Father.method ()I
        PUTSTATIC com/qingyun/demo/load/Father.j : I
       L1
        LINENUMBER 18 L1
        GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
        LDC "(1)"
        INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)V
       L2
        LINENUMBER 19 L2
        RETURN
        MAXSTACK = 2
        MAXLOCALS = 0

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzMTk5MDE2_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 1.2 实例的初始化过程 ##

*  实例化一个类其实质上是执行了`<init>()`方法。
    
     *  类中有多少个构造器就会有多少个`<init>()`方法。
 *  `<init>()`方法由非静态显式赋值代码、非静态代码块组成以及对应的构造器代码组成。
 *  `<init>()`方法的执行顺序是，优先执行非静态显式赋值代码、非静态代码块，它们俩那个在前那个先执行，构造器对应代码最后执行。
 *  每次创建实例，调用构造器，就是调用其对应的`<init>()`方法。
 *  需要注意的是，在子类中，`<init>()`方法的第一行是super()方法，即对应的父类的`<init>()`方法

**如下代码：**

父类代码：

package com.qingyun.demo.load;
    
    /** * Created with IntelliJ IDEA. * User: 李敷斌. * Date: 2020-05-11 * Time: 13:49 * Explain: 父类 */
    public class Father { 
        //非静态变量显式赋值代码
        private int i=test();
        //静态变量显式赋值代码
        private static int j=method();
    
        //静态代码块
        static { 
            System.out.println("(1)");
        }
    
        //构造方法
        Father(){ 
            System.out.println("(2)");
        }
    
        //非静态代码块
        { 
            System.out.println("(3)");
        }
    
    
        public int test(){ 
    
            System.out.println("(4)");
    
            return 1;
        }
    
        public static int method(){ 
            System.out.println("(5)");
            return 1;
        }
    }

父类对应字节码：

// class version 52.0 (52)
    // access flags 0x21
    public class com/qingyun/demo/load/Father { 
    
      // compiled from: Father.java
    
      // access flags 0x2
      private I i
    
      // access flags 0xA
      private static I j
    
      // access flags 0x0
      <init>()V
       L0
        LINENUMBER 22 L0
        ALOAD 0
        INVOKESPECIAL java/lang/Object.<init> ()V
       L1
        LINENUMBER 12 L1
        ALOAD 0
        ALOAD 0
        INVOKEVIRTUAL com/qingyun/demo/load/Father.test ()I
        PUTFIELD com/qingyun/demo/load/Father.i : I
       L2
        LINENUMBER 28 L2
        GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
        LDC "(3)"
        INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)V
       L3
        LINENUMBER 23 L3
        GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
        LDC "(2)"
        INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)V
       L4
        LINENUMBER 24 L4
        RETURN
       L5
        LOCALVARIABLE this Lcom/qingyun/demo/load/Father; L0 L5 0
        MAXSTACK = 2
        MAXLOCALS = 1
    
      // access flags 0x1
      public test()I
       L0
        LINENUMBER 34 L0
        GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
        LDC "(4)"
        INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)V
       L1
        LINENUMBER 36 L1
        ICONST_1
        IRETURN
       L2
        LOCALVARIABLE this Lcom/qingyun/demo/load/Father; L0 L2 0
        MAXSTACK = 2
        MAXLOCALS = 1
    
      // access flags 0x9
      public static method()I
       L0
        LINENUMBER 40 L0
        GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
        LDC "(5)"
        INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)V
       L1
        LINENUMBER 41 L1
        ICONST_1
        IRETURN
        MAXSTACK = 2
        MAXLOCALS = 0
    
      // access flags 0x8
      static <clinit>()V
       L0
        LINENUMBER 14 L0
        INVOKESTATIC com/qingyun/demo/load/Father.method ()I
        PUTSTATIC com/qingyun/demo/load/Father.j : I
       L1
        LINENUMBER 18 L1
        GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
        LDC "(1)"
        INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)V
       L2
        LINENUMBER 19 L2
        RETURN
        MAXSTACK = 2
        MAXLOCALS = 0
    }

子类代码：

package com.qingyun.demo.load;
    
    /** * Created with IntelliJ IDEA. * User: 李敷斌. * Date: 2020-05-11 * Time: 13:49 * Explain: 子类 */
    public class Son extends Father{ 
        //非静态变量显式赋值代码
        private int i=test();
        //静态变量显式赋值代码
        private static int j=method();
    
        //静态代码块
        static { 
            System.out.println("(6)");
        }
    
        //构造方法
        Son(){ 
            System.out.println("(7)");
        }
    
        //非静态代码块
        { 
            System.out.println("(8)");
        }
    
    
        @Override
        public int test(){ 
    
            System.out.println("(9)");
    
            return 1;
        }
    
        public static int method(){ 
            System.out.println("(10)");
            return 1;
        }
    
        public static void main(String[] args) { 
            Son son1=new Son();
    
            System.out.println();
    
            Son son2=new Son();
        }
    }

子类对应字节码：

// class version 52.0 (52)
    // access flags 0x21
    public class com/qingyun/demo/load/Son extends com/qingyun/demo/load/Father { 
    
      // compiled from: Son.java
    
      // access flags 0x2
      private I i
    
      // access flags 0xA
      private static I j
    
      // access flags 0x0
      <init>()V
       L0
        LINENUMBER 22 L0
        ALOAD 0
        INVOKESPECIAL com/qingyun/demo/load/Father.<init> ()V
       L1
        LINENUMBER 12 L1
        ALOAD 0
        ALOAD 0
        INVOKEVIRTUAL com/qingyun/demo/load/Son.test ()I
        PUTFIELD com/qingyun/demo/load/Son.i : I
       L2
        LINENUMBER 28 L2
        GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
        LDC "(8)"
        INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)V
       L3
        LINENUMBER 23 L3
        GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
        LDC "(7)"
        INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)V
       L4
        LINENUMBER 24 L4
        RETURN
       L5
        LOCALVARIABLE this Lcom/qingyun/demo/load/Son; L0 L5 0
        MAXSTACK = 2
        MAXLOCALS = 1
    
      // access flags 0x1
      public test()I
       L0
        LINENUMBER 35 L0
        GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
        LDC "(9)"
        INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)V
       L1
        LINENUMBER 37 L1
        ICONST_1
        IRETURN
       L2
        LOCALVARIABLE this Lcom/qingyun/demo/load/Son; L0 L2 0
        MAXSTACK = 2
        MAXLOCALS = 1
    
      // access flags 0x9
      public static method()I
       L0
        LINENUMBER 41 L0
        GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
        LDC "(10)"
        INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)V
       L1
        LINENUMBER 42 L1
        ICONST_1
        IRETURN
        MAXSTACK = 2
        MAXLOCALS = 0
    
      // access flags 0x9
      public static main([Ljava/lang/String;)V
       L0
        LINENUMBER 46 L0
        NEW com/qingyun/demo/load/Son
        DUP
        INVOKESPECIAL com/qingyun/demo/load/Son.<init> ()V
        ASTORE 1
       L1
        LINENUMBER 48 L1
        GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
        INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println ()V
       L2
        LINENUMBER 50 L2
        NEW com/qingyun/demo/load/Son
        DUP
        INVOKESPECIAL com/qingyun/demo/load/Son.<init> ()V
        ASTORE 2
       L3
        LINENUMBER 51 L3
        RETURN
       L4
        LOCALVARIABLE args [Ljava/lang/String; L0 L4 0
        LOCALVARIABLE son1 Lcom/qingyun/demo/load/Son; L1 L4 1
        LOCALVARIABLE son2 Lcom/qingyun/demo/load/Son; L3 L4 2
        MAXSTACK = 2
        MAXLOCALS = 3
    
      // access flags 0x8
      static <clinit>()V
       L0
        LINENUMBER 14 L0
        INVOKESTATIC com/qingyun/demo/load/Son.method ()I
        PUTSTATIC com/qingyun/demo/load/Son.j : I
       L1
        LINENUMBER 18 L1
        GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
        LDC "(6)"
        INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)V
       L2
        LINENUMBER 19 L2
        RETURN
        MAXSTACK = 2
        MAXLOCALS = 0
    }

#### 这里需要注意的是，以上代码中涉及到了方法的重写： ####

*  重写指的是子类重写父类的方法，其方法名与父类对应方法相同
 *  访问修饰符的访问权限不能够更低
 *  被final、static、private关键字修饰的方法不能够被重写。

所以当实例化子类成员是，调用的是子类中重写的test()方法。

#### 对象的多态性： ####

*  子类如果重写了父类的方法，通过子类对象调用的一定是子类重写过的代码
 *  非静态方法默认的调用对象是this
 *  this对象在构造器或者说`<init>`方法中就是正在创建的对象

实例的初始化顺序流程图（省略类的加载以及初始化过程）：  
![在这里插入图片描述][20200511152414194.png]

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[20200511152414194.png]: /images/20230312/bdce9f46ad0f4ebcb7224ee63978e5e2.png