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Java中static静态变量的初始化完全解析

静态变量初始化顺序
1.简单规则

首先先看一段最普遍的JAVA代码：

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++;
 }
}

这里先猜下控制台输出结果是什么?

OK, 或许你已经猜到下面了结果了,那么你还是熟悉Java的。

0 1

如果你不明白是为什么会输出上面的结果,那么我来告诉你。

Java静态变量初始化遵循以下规则:

  • 静态变量会按照声明的顺序先依次声明并设置为该类型的默认值，但不赋值为初始化的值。
  • 声明完毕后,再按声明的顺序依次设置为初始化的值，如果没有初始化的值就跳过。

看了这个就会明白,原来Test.a的值变化了三次。

声明时设置为0>>Test1::Test1里设置为1>>Test.a初始化为0

2.复杂规则

明白了这个，请再看下面的代码。

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");
}

这个你还能猜到输出结果吗? 我是在一边测试一边写的,所以我没猜出来.哈哈

控制台输出结果为：

----------- 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

这个结果你没猜到吧,哈哈.

要一句一句的讲解程序执行结果,还是要很到的篇幅的.这里就直接写出Java静态变量初始化遵循的规则了。

第一段的规则依然有效，只是不健全。

  • 只有主动请求一个类,这个类才会初始化,仅包含静态变量,函数,等静态的东西.
  • 继承关系时,先初始化父类,后初始化子类.
  • 静态变量会按照声明的顺序先依次声明并设置为该类型的默认值,但不赋值为初始化的值.
  • 声明完毕后,再按声明的顺序依次设置为初始化的值,如果没有初始化的值就跳过.
  • 当初始化A.b=B.a时,暂停初始化A.b,设置当前类为B,跳到步骤3,并执行.
  • 当初始化B.plus = new A时,暂停初始化B.plus,实例化A并赋值给B.plus.
  • 当A的构造函数里需要获得B.a的值时,B.a还初始化并处于暂停初始化状态,直接取B.a的当前值,不再等待B.a初始化.
  • final,静态常量其实是遵循普通静态变量的初始化的,但是在编译时,编译器会将不可变的常量值在使用的地方替换掉.可以用Java反编译工具查看.

static数据的初始化
加上static限定的字段，是所谓的类字段，也就是说这个字段的拥有者不是对象而是类。无论创建多少对象，static数据都只有一份。

类内总是先初始化static字段，再初始化一般字段。接着初始化构造器。但是如果不创建这个类的对象，那这个对象是不会进行初始化的，并且只执行一次。

如下面的代码，在StaticInitialization类中，先初始化static Table table = new Table();，然后才去初始化Table对象，不然是不会被初始化的。

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();
}

输出：

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)

显示的静态初始化（也就是静态块）
把多个初始化语句包在一个static花括号里，叫做静态块，其实就是把多个static合在一起写了，本质是一样的。只有首次创建对象或者首次访问类的字段时才会执行，而且仅仅一次。

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)
}

输出：

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

非静态实例初始化
这个没什么好讲的，就是普通初始化，按顺序执行，可以多次执行。

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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