分析Java中的類(lèi)加載問(wèn)題

更新時(shí)間：2021年06月25日 08:46:41 作者：華為云開(kāi)發(fā)者社區(qū)

很多時(shí)候提到類(lèi)加載，大家總是沒(méi)法馬上回憶起順序，這篇文章會(huì)用一個(gè)例子為你把類(lèi)加載的諸多問(wèn)題一次性澄清

一、Java類(lèi)的加載順序

引用1個(gè)網(wǎng)上的經(jīng)典例子，并做稍許改動(dòng)，以便大家更好地理解。

public class Animal {
    private int i = test();
    private static int j  = method();
    static {
        System.out.println("a");
    }
    Animal(){
        System.out.println("b");
    }
    {
        System.out.println("c");
    }
    public int test(){
        System.out.println("d");
        return 1;
    }
    public static int method(){
        System.out.println("e");
        return 1;
    }
}
public class Dog extends Animal{
    {
        System.out.println("h");
    }
    private int i = test();
    static {
        System.out.println("f");
    }
    private static int j  = method();

    Dog(){
        System.out.println("g");
    }
    public int test(){
        System.out.println("i");
        return 1;
    }
    public static int method(){
        System.out.println("j");
        return 1;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        System.out.println();
        Dog dog1 = new Dog();
    }
}

執(zhí)行這段main程序，會(huì)輸出什么？

答案是

eafjicbhig
icbhig

為了方便大家一個(gè)個(gè)細(xì)節(jié)去理解，我換一種方式去提問(wèn)。

Q：什么時(shí)候會(huì)進(jìn)行靜態(tài)變量的賦值和靜態(tài)代碼塊的執(zhí)行？

A：

第一次創(chuàng)建某個(gè)類(lèi)或者某個(gè)類(lèi)的子類(lèi)的實(shí)例
訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)的靜態(tài)變量、調(diào)用類(lèi)的靜態(tài)方法
使用反射方法forName
調(diào)用主類(lèi)的main方法(本例子的第一次靜態(tài)初始化其實(shí)屬于這個(gè)情況，調(diào)用了Dog的main方法）

注：類(lèi)初始化只會(huì)進(jìn)行一次，上面任何一種情況觸發(fā)后，之后都不會(huì)再引起類(lèi)初始化操作。

Q：初始化某個(gè)子類(lèi)時(shí)，也會(huì)對(duì)父類(lèi)做靜態(tài)初始化嗎？順序呢？

A：如果父類(lèi)之前沒(méi)有被靜態(tài)初始化過(guò)，那就會(huì)進(jìn)行，且順序是先父類(lèi)再子類(lèi)。后面的非靜態(tài)成員初始化也是如此。
所以會(huì)先輸出eafj。

Q：為什么父類(lèi)的method不會(huì)被子類(lèi)的method重寫(xiě)？

A：靜態(tài)方法是類(lèi)方法，不會(huì)被子類(lèi)重寫(xiě)。畢竟類(lèi)方法調(diào)用時(shí)，是必定帶上類(lèi)名的。

Q：為什么第一個(gè)輸出的是e而不是a？

A：因?yàn)轭?lèi)變量的顯示賦值代碼和靜態(tài)代碼塊代碼按照從上到下的順序執(zhí)行。

Animal的靜態(tài)初始化過(guò)程中，method的調(diào)用在static代碼塊之前，所以先輸出e再輸出a。

而Dog的靜態(tài)初始化過(guò)程中，method的調(diào)用在static代碼塊之后，因此先輸出f，再輸出j

Q：沒(méi)有在子類(lèi)的構(gòu)造器中調(diào)用super()時(shí)，也會(huì)進(jìn)行父類(lèi)對(duì)象的實(shí)例化嗎？

A：會(huì)的。會(huì)自動(dòng)調(diào)用父類(lèi)的默認(rèn)構(gòu)造器。 super()主要是用于需要調(diào)用父類(lèi)的特殊構(gòu)造器的情況。
因此會(huì)先進(jìn)行Animal的對(duì)象實(shí)例化，再進(jìn)行Dog的對(duì)象實(shí)例化

Q：構(gòu)造方法、成員顯示賦值、非靜態(tài)代碼塊（即輸出c和h的那2句）的順序是什么？

A：

1.成員顯示賦值、非靜態(tài)代碼塊（按定義順序）

2.構(gòu)造方法

因此Animal的實(shí)例化過(guò)程輸出icb（如果對(duì)輸出i有疑問(wèn)，見(jiàn)下面一題）
接著進(jìn)行Dog的實(shí)例化，輸出hig

Q：為什么Animal實(shí)例化時(shí)， i=test()中輸出的是i而不是d？

A:因?yàn)槟阏嬲齽?chuàng)建的是Dog子類(lèi)，Dog子類(lèi)中的test()方法由于簽名和父類(lèi)test方法一致，因此test方法被重寫(xiě)了。
此時(shí)即使在父類(lèi)中調(diào)用，也還是用使用子類(lèi)Dog的方法。除非你new的是Animal。

Q：同上題，如果test方法都是private或者final屬性，那么上題的情況會(huì)有變化嗎？？

因?yàn)閜rivate和final方法是不能被子類(lèi)重寫(xiě)的。
所以Animal實(shí)例化時(shí)，i=test輸出d。

總結(jié)一下順序：

1.父類(lèi)靜態(tài)變量顯式賦值、父類(lèi)靜態(tài)代碼塊（按定義順序）

2.子類(lèi)靜態(tài)變量顯式賦值、子類(lèi)靜態(tài)代碼塊（按定義順序）

3.父類(lèi)非靜態(tài)變量顯式賦值（父類(lèi)實(shí)例成員變量）、父類(lèi)非靜態(tài)代碼塊（按定義順序）

4.父類(lèi)構(gòu)造函數(shù)

5.子類(lèi)非靜態(tài)變量（子類(lèi)實(shí)例成員變量）、子類(lèi)非靜態(tài)代碼塊（按定義順序）

6.子類(lèi)構(gòu)造函數(shù)。

二、類(lèi)加載過(guò)程

Q：類(lèi)加載的3個(gè)必經(jīng)階段是：

A：

1.加載（類(lèi)加載器讀取二進(jìn)制字節(jié)流，生成java類(lèi)對(duì)象）

2.鏈接（驗(yàn)證，分配靜態(tài)域初始零值）

3.初始化（前面的題目講的其實(shí)就是初始化時(shí)的順序）

更詳細(xì)的如下：

三、被動(dòng)引用中和類(lèi)靜態(tài)初始化的關(guān)系

Q：new某個(gè)類(lèi)的數(shù)組時(shí)，會(huì)引發(fā)類(lèi)初始化嗎？

像下面輸出什么

public class Test {
    static class A{
        public static int a = 1;
        static{
            System.out.println("initA");
        }
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        A[] as = new A[5];
    }
}

A：

new數(shù)組時(shí)，不會(huì)引發(fā)類(lèi)初始化。
什么都不輸出。

Q：引用類(lèi)的final靜態(tài)字段，會(huì)引發(fā)類(lèi)初始化嗎？

像下面輸出什么?

public class Test {
    static class A{
        public static final int a = 1;
        static{
            System.out.println("initA");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("A.a=" + A.a);
    }
}

A：不會(huì)引發(fā)。

不會(huì)輸出initA。去掉final就會(huì)引發(fā)了。
（注意這里必須是基本類(lèi)型常量，如果是引用類(lèi)型產(chǎn)量，則會(huì)引發(fā)類(lèi)初始化）

Q：子類(lèi)引用了父類(lèi)的靜態(tài)成員，此時(shí)子類(lèi)會(huì)做類(lèi)初始化嘛？

如下會(huì)輸出什么

public class Test {
    static class A{
        public static int a = 1;
        static{
            System.out.println("initA");
        }
    }

    static class B extends A{
        static {
            System.out.println("initB");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("B.a=" + B.a);
    }
}

A：

子類(lèi)不會(huì)初始化。
打印initA,卻不會(huì)打印initB。