Java 初始化块

1、初识初始化块

Java 使用构造器来对单个对象进行初始化操作，使用构造器先完成对整个 Java 对象的状态初始化，然后将 Java 对象返回给程序，从而让该 Java 对象的信息更加完整。

与构造器作用非常类似的是初始化块，它也可以对 Java 对象进行初始化操作。

• 初始化块定义的格式：

[修饰符]{// 代码
}

代码

public class Demo02 {// 实例初始化块{System.out.println("实例初始化块执行了...");}// 类初始化块static {System.out.println("类初始化块执行了...");}// 构造器public Demo02() {System.out.println("无参构造器执行了...");}public static void main(String[] args) {new Demo02();System.out.println("------------------");new Demo02();}
}

结果

类初始化块执行了...
实例初始化块执行了...
无参构造器执行了...
------------------
实例初始化块执行了...
无参构造器执行了...

说明

• 一个类里可以有多个初始化块，相同类型的初始化块之间有顺序：先定义的先执行，后定义的后执行。
• 初始化块如果有修饰符的话，只能是 static。
• 使用 static 修饰的初始化块称为类初始化块（静态初始化块）。
• 没有 static 修饰的初始化块称为实例初始化块（非静态初始化块）
• 初始化块里的代码可以包含任何可执行性语句，包括定义局部变量、调用其他对象的方法、以及使用分支、循环语句等。
• 初始化块虽然是 Java 类的一种成员，但它没有名字、标识，因此无法通过类、对象来调用初始化块。
• 实例初始化块只在创建 Java 对象时隐式执行，而且在构造器之前自动执行。
• 类初始化块则在类初始化阶段自动执行。

注：

虽然一个类里允许定义 2 个实例初始化块，但这没有任何意义。

因为实例初始化块是在创建对象时隐式调用的，而且它们总是全部执行，因此完全可以把多个实例初始化块合并成一个实例初始化块，让程序简洁、可读性强。

2、实例初始化块和构造器

实例初始化块、声明实例变量时指定的默认值都可认为是对象初始化代码，它们的执行顺序与源程序中的排列顺序相同。

public class Demo01 {// 声明实例变量的默认值在前public int a = 10;// 实例初始化块在后{a = 20;}public Demo01() {}public static void main(String[] args) {Demo01 demo01 = new Demo01();System.out.println(demo01.a); // 20 }
}

public class Demo01 {// 实例初始化块在前{a = 20;}// 声明实例变量的默认值在后public int a = 10;public Demo01() {}public static void main(String[] args) {Demo01 demo01 = new Demo01();System.out.println(demo01.a); // 10}
}

说明

当 java 创建一个对象时，系统先为该对象的所有实例变量分配内存（前提是该类已经被加载过了），接着程序开始对这些实例变量执行初始化。

执行初始化的顺序是：先执行实例初始化块 或 声明实例变量时指定的默认值（执行顺序与它们在源码中的排列顺序相同），再执行构造器中指定的初始值。

与构造器不同的

实例初始化块是一段固定执行的代码，无法接收任何参数，因此实例初始块对一个类中的所有对象执行的初始化操作是相同的。

如何使用

如果有一段初始化处理代码中对所有对象完全相同，且无须接收任何参数，就可以把这段实例初始化代码提取到实例初始化块中。

对实例初始化块的分析

实力初始化块是一个假象，在编译之后的字节码文件中，实例初始化块会消失——实例初始化块会被 “还原” 到每个构造器中，且位于构造器所有代码的前面。

Demo02.java

public class Demo02 {// 实例初始化块{System.out.println("实例初始化块执行了...");}// 类初始化块static {System.out.println("类初始化块执行了...");}// 构造器public Demo02() {System.out.println("无参构造器执行了...");}public static void main(String[] args) {new Demo02();System.out.println("------------------");new Demo02();}
}

编译之后的字节码文件 Demo02.class

public class Demo02 {public Demo02() {System.out.println("实例初始化块执行了...");System.out.println("无参构造器执行了...");}public static void main(String[] args) {new Demo02();System.out.println("------------------");new Demo02();}static {System.out.println("类初始化块执行了...");}
}

与构造器类似，创建一个对象时，不仅会执行该类的实例初始化块和构造器，而且系统会先执行其父类中的实例初始化块（如果有）和构造器，一直追溯到祖宗类 Object 类，先执行 Object 类的实例初始化块（如果有）、构造器，最后才执行该类的实例初始化块（如果有）和构造器，返回该类的对象。

代码

class Person {{System.out.println("Person-->实例初始化块");}public Person() {System.out.println("Person-->构造器");}
}class Student extends Person {{System.out.println("Student-->实例初始化块");}public Student() {System.out.println("Student-->构造器");}public static void main(String[] args) {new Student();}
}

结果

Person-->实例初始化块
Person-->构造器
Student-->实例初始化块
Student-->构造器

如果希望类加载后对整个类（类变量）进行某些初始化操作，就需要使用 static 关键字来修饰初始化块。

3、类初始化块

实例初始化块负责对对象执行初始化；类初始化块负责对类初始化。

系统在类初始化阶段执行类初始化块，而不是创建对象时执行，因此类初始化块总是比实例初始化块先执行。

当 JVM 第一次主动使用某个类时，系统会在类准备阶段为该类的所有类变量分配内存；在初始化阶段负责初始化类变量。

类初始化块、声明类变量时指定的默认值都可认为是类初始化代码，它们的执行顺序与源程序中的排列顺序相同。

public class Demo01 {public static String name = "java";static {name = "JAVA";}public static void main(String[] args) {System.out.println(Demo01.name); // JAVA}
}

public class Demo01 {static {name = "JAVA";}public static String name = "java";public static void main(String[] args) {System.out.println(Demo01.name); // java}
}

注：

类初始化块（静态初始化块）属于类的静态成员，同样遵循静态成员不能访问非静态成员的规则。

因此类初始化块不能访问非静态成员（实例变量、实例方法）

与实例初始化块类似的是，系统在类初始化阶段执行类初始化块时，不仅会执行本类的类初始化块，而且还会一直上溯到 Object 类的类初始化块（如果有），先执行 Object 的类初始化块（如果有），然后执行其父类的类初始化块 ……，最后在执行本类的类初始化块。

只有当类初始化完成之后，才可以在系统中使用这个类（类变量、类方法、创建对象）

Java 系统加载并初始化某个类时，总是保证该类的所有父类（直接父类或间接父类）全部加载并初始化。

Root

public class Root {static {System.out.println("Root-->静态初始化块");}{System.out.println("Root-->实例初始化块");}public Root() {System.out.println("Root-->无参构造器");}
}

Mid

public class Mid extends Root{static {System.out.println("Mid-->静态初始化块");}{System.out.println("Mid-->实例初始化块");}public Mid() {System.out.println("Mid-->无参构造器");}public Mid(String msg) {// 调用同一个类中的无参构造器this();System.out.println("Mid-->有参构造器，参数：" + msg);}
}

Leaf

public class Leaf extends Mid{static {System.out.println("Leaf-->静态初始化块");}{System.out.println("Leaf-->实例初始化块");}public Leaf() {super("java");System.out.println("Leaf-->无参构造器");}
}

Application

public class Application {public static void main(String[] args) {new Leaf();System.out.println("-------------------");new Leaf();}
}

结果

Root-->静态初始化块
Mid-->静态初始化块
Leaf-->静态初始化块
Root-->实例初始化块
Root-->无参构造器
Mid-->实例初始化块
Mid-->无参构造器
Mid-->有参构造器，参数：java
Leaf-->实例初始化块
Leaf-->无参构造器
-------------------
Root-->实例初始化块
Root-->无参构造器
Mid-->实例初始化块
Mid-->无参构造器
Mid-->有参构造器，参数：java
Leaf-->实例初始化块
Leaf-->无参构造器