Java中static靜態變數的初始化完全解析

靜態變數初始化順序
1.簡單規則

首先先看一段最普遍的JAVA代碼：

public class Test
{
 public static Test1 t = new Test1();
 public static int a = 0;
 public static int b;
 
 public static void main(String[] arg)
 {
  System.out.println(Test.a);
  System.out.println(Test.b);
 }
}
 
class Test1
{
 public Test1()
 {
  Test.a++;
  Test.b++;
 }
}

這裡先猜下控制台輸出結果是什麼?

OK, 或許你已經下面了結果了,那你還是熟悉Java的。

0 1

如果你不明白是為什麼會輸出上面的結果,那麼我來告訴你。

Java靜態變數初始化遵循以下規則:

靜態變數會按照宣告的順序先依序宣告並設定為該型別的預設值，但不賦值為初始化的值。

聲明完畢後,再按聲明的順序依序設定為初始化的值，如果沒有初始化的值就跳過。

看了這個就會明白,原來Test.a的值變化了三次。

宣告時設定為0>>Test1::Test1裡設定為1>>Test.a初始化為0

2.複雜規則

明白了這個，請再看下面的程式碼。

public class A
{
 public static int b = B.a;
 public static A plus =new A("A");
 public static final int finalInt = (int)(Math.random()*100);
 public static B p = new B("A");
 
 public static final String finalStr = "finalStr";
 public static final Integer finalInteger = new Integer(10);
 public static int a = 1;
 public static B c = null;
 
 public A(String from)
 {
  System.out.println("----------- begin A::A ----------------");
  System.out.println("A::A, from="+from);
  System.out.println("A::A, A.b="+A.b);
  System.out.println("A::A, A.finalInt="+A.finalInt);
  System.out.println("A::A, B.a="+B.a);
  System.out.println("A::A, B.plus="+B.plus);
  System.out.println("----------- end A::A ----------------");
 }
 
 public static void main(String[] arg)
 {
  System.out.println("main, A.b="+A.b);
  System.out.println("main, B.t="+B.t);
  System.out.println("main, C.a="+C.a);
 }
}
 
class B
{
 public static int t = A.a;
 public static A plus = new A("B");
 public static int a = 1;
 
 public B(String from)
 {
  System.out.println("----------- begin B::B ----------------");
  System.out.println("B::B, from="+from);
  System.out.println("B::B, B.a="+B.a);
  System.out.println("B::B, A.a="+A.a);
  System.out.println("B::B, A.p="+A.p);
  System.out.println("B::B, A.plus="+A.plus);
  System.out.println("B::B, A.finalInt="+A.finalInt);
  System.out.println("B::B, A.finalInteger="+A.finalInteger);
  System.out.println("B::B, A.finalStr="+A.finalStr);
  System.out.println("----------- end B::B ----------------");
 }
}
 
class C
{
 public static final A a = new A("C");
}

這個你還能猜到輸出結果嗎? 我是在一邊測試一邊寫的,所以我沒猜出來.哈哈

控制台輸出結果為：

----------- begin A::A ----------------
A::A, from=B
A::A, A.b=0
A::A, A.finalInt=0
A::A, B.a=0
A::A, B.plus=null
----------- end A::A ----------------
----------- begin A::A ----------------
A::A, from=A
A::A, A.b=1
A::A, A.finalInt=0
A::A, B.a=1
A::A, B.plus=A@a90653
----------- end A::A ----------------
----------- begin B::B ----------------
B::B, from=A
B::B, B.a=1
B::B, A.a=0
B::B, A.p=null
B::B, A.plus=A@1fb8ee3
B::B, A.finalInt=61
B::B, A.finalInteger=null
B::B, A.finalStr=finalStr
----------- end B::B ----------------
main, A.b=1
main, B.t=0
----------- begin A::A ----------------
A::A, from=C
A::A, A.b=1
A::A, A.finalInt=61
A::A, B.a=1
A::A, B.plus=A@a90653
----------- end A::A ----------------
main, C.a=A@61de33

這個結果你沒猜到吧,哈哈.

要一句一句的講解程序執行結果,還是要很到的篇幅的.這裡就直接寫出Java靜態變數初始化遵循的規則了。

第一段的規則依然有效，只是不健全。

只有主動請求一個類別,這個類別才會初始化,僅包含靜態變數,函數,等靜態的東西.

繼承關係時,先初始化父類別,後初始化子類別.

靜態變數會按照宣告的順序先依序宣告並設定為此型別的預設值,但不賦值為初始化的值.

宣告完畢後,再依宣告的順序依序設定為初始化的值,如果沒有初始化的值就跳過.

初始化A.b=B.a時,暫停初始化A.b,設定當前類別為B,跳到步驟3,並執行.

當初始化B.plus = new A時,暫停初始化B.plus,實例化A並賦值給B .plus.

當A的建構函式裡需要取得B.a的值時,B.a還初始化並處於暫停初始化狀態,直接取B.a的目前值,不再等待B.a初始化.

final,直接靜態常數靜態變數的初始化的,但是在編譯時,編譯器會將不可變的常數值在使用的地方替換掉.可以用Java反編譯工具查看.

static資料的初始化
加上static限定的字段，是所謂的類別字段，也就是說這個字段的擁有者不是物件而是類別。無論創建多少對象，static資料都只有一份。

類別內總是先初始化static字段，再初始化一般字段。接著初始化構造器。但是如果不創建這個類別的對象，那麼這個對像是不會進行初始化的，並且只執行一次。

如下面的程式碼，在StaticInitialization類別中，先初始化static Table table = new Table();，然後才去初始化Table對象，不然是不會被初始化的。

class Bowl {
 Bowl(int marker) {
 print("Bowl(" + marker + ")");
 }
 void f1(int marker) {
 print("f1(" + marker + ")");
 }
}
 
class Table {
 static Bowl bowl1 = new Bowl(1);
 Table() {
 print("Table()");
 bowl2.f1(1);
 }
 void f2(int marker) {
 print("f2(" + marker + ")");
 }
 static Bowl bowl2 = new Bowl(2);
}
 
class Cupboard {
 Bowl bowl3 = new Bowl(3);
 static Bowl bowl4 = new Bowl(4);
 Cupboard() {
 print("Cupboard()");
 bowl4.f1(2);
 }
 void f3(int marker) {
 print("f3(" + marker + ")");
 }
 static Bowl bowl5 = new Bowl(5);
}
 
public class StaticInitialization {
 public static void main(String[] args) {
 print("Creating new Cupboard() in main");
 new Cupboard();
 print("Creating new Cupboard() in main");
 new Cupboard();
 table.f2(1);
 cupboard.f3(1);
 }
 static Table table = new Table();
 static Cupboard cupboard = new Cupboard();
}

輸出：

Bowl(1)
Bowl(2)
Table()
f1(1)
Bowl(4)
Bowl(5)
Bowl(3)
Cupboard()
f1(2)
Creating new Cupboard() in main
Bowl(3)
Cupboard()
f1(2)
Creating new Cupboard() in main
Bowl(3)
Cupboard()
f1(2)
f2(1)
f3(1)

顯示的靜態初始化（也就是靜態塊）
把多個初始化語句包在一個static花括號裡，叫做靜態塊，其實就是把多個static合在一起寫了，本質是一樣的。只有首次建立物件或首次存取類別的欄位時才會執行，而且僅僅一次。

class Cup {
 Cup(int marker) {
 print("Cup(" + marker + ")");
 }
 void f(int marker) {
 print("f(" + marker + ")");
 }
}
 
class Cups {
 static Cup cup1;
 static Cup cup2;
 static {
 cup1 = new Cup(1);
 cup2 = new Cup(2);
 }
 Cups() {
 print("Cups()");
 }
}
 
public class ExplicitStatic {
 public static void main(String[] args) {
 print("Inside main()");
 Cups.cup1.f(99); // (1)
 }
 // static Cups cups1 = new Cups(); // (2)
 // static Cups cups2 = new Cups(); // (2)
}

輸出：

Inside main()
Cup(1)
Cup(2)
f(99)

非靜態實例初始化
這個沒什麼好講的，就是普通初始化，按順序執行，可以多次執行。

class Mug {
 Mug(int marker) {
 print("Mug(" + marker + ")");
 }
 void f(int marker) {
 print("f(" + marker + ")");
 }
}
 
public class Mugs {
 Mug mug1;
 Mug mug2;
 {
 mug1 = new Mug(1);
 mug2 = new Mug(2);
 print("mug1 & mug2 initialized");
 }
 Mugs() {
 print("Mugs()");
 }
 Mugs(int i) {
 print("Mugs(int)");
 }
 public static void main(String[] args) {
 print("Inside main()");
 new Mugs();
 print("new Mugs() completed");
 new Mugs(1);
 print("new Mugs(1) completed");
 }
}

Inside main()
Mug(1)
Mug(2)
mug1 & mug2 initialized
Mugs()
new Mugs() completed
Mug(1)
Mug(2)
mug1 & mug2 initialized
Mugs(int)
new Mugs(1) completed

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