java中static關鍵字如何使用

java中static關鍵字如何使用，相信很多沒有經驗的人對此束手無策，為此本文總結了問題出現的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。

public class Parent {
    static {
        System.out.println("Parent static initial block");
    }

    {
        System.out.println("Parent initial block");
    }

    public Parent() {
        System.out.println("Parent constructor block");

    }
}

public class Child extends Parent {
    static {
        System.out.println("Child static initial block");
    }

    {
        System.out.println("Child initial block");
    }
    
    private Hobby hobby = new Hobby();

    public Child() {
        System.out.println("Child constructor block");
    }
}

public class Hobby {
    static{
        System.out.println("Hobby static initial block");
    }

    public Hobby() {
        System.out.println("hobby constructor block");
    }
}

當執行new Child()時，上述代碼輸出什么？

相信有不少同學遇到過這類問題，可能查過資料之后接著就忘了，再次遇到還是答不對。接下來課代表通過4個步驟，帶大家拆解一下這段代碼的執行順序，并借此總結規律。

1.編譯器優化了啥？

下面兩段代碼對比一下編譯前后的變化：

編譯前的Child.java

public class Child extends Parent {
    static {
        System.out.println("Child static initial block");
    }
    {
        System.out.println("Child initial block");
    }
    
    private Hobby hobby = new Hobby();
    
    public Child() {
        System.out.println("Child constructor block");
    }
}

編譯后的Child.class

public class Child extends Parent {
    private Hobby hobby;

    public Child() {
        System.out.println("Child initial block");
        this.hobby = new Hobby();
        System.out.println("Child constructor block");
    }

    static {
        System.out.println("Child static initial block");
    }
}

通過對比可以看到，編譯器把初始化塊和實例字段的賦值操作，移動到了構造函數代碼之前，并且保留了相關代碼的先后順序。事實上，如果構造函數有多個，初始化代碼也會被復制多份移動過去。

據此可以得出第一條優先級順序：

• 初始化代碼 > 構造函數代碼

2.static 有啥作用？

類的加載過程可粗略分為三個階段：加載 -> 鏈接 -> 初始化

初始化階段可被8種情況周志明》P359 "觸發類初始化的8種情況")觸發：

• 使用 new 關鍵字實例化對象的時候

• 讀取或設置一個類型的靜態字段（常量")除外）

• 調用一個類型的靜態方法

• 使用反射調用類的時候

• 當初始化類的時候，如果發現父類還沒有進行過初始化，則先觸發其父類初始化

• 虛擬機啟動時，會先初始化主類（包含main()方法的那個類）

• 當初次調用 MethodHandle 實例時，初始化該 MethodHandle 指向的方法所在的類。

• 如果接口中定義了默認方法(default 修飾的接口方法)，該接口的實現類發生了初始化，則該接口要在其之前被初始化

其中的2,3條目是被static代碼觸發的。

其實初始化階段就是執行類構造器<clinit>  方法的過程，這個方法是編譯器自動生成的，里面收集了static修飾的所有類變量的賦值動作和靜態語句塊（static{} 塊），并且保留這些代碼出現的先后順序。

根據條目5，JVM 會保證在子類的<clinit>方法執行前，父類的<clinit>方法已經執行完畢。

小結一下：訪問類變量或靜態方法，會觸發類的初始化，而類的初始化就是執行<clinit>，也就是執行 static 修飾的賦值動作和static{}塊，并且 JVM 保證先執行父類初始化，再執行子類初始化。

由此得出第二條優先級順序：

• 父類的static代碼 > 子類的static代碼

3.static 代碼只執行一次

我們都知道，static代碼(靜態方法除外)只執行一次。

你有沒有想過，這個機制是如何保證的呢？

答案是：雙親委派模型。

JDK8 及之前的雙親委派模型是：

應用程序類加載器 → 擴展類加載器 → 啟動類加載器

平時開發中寫的類，默認都是由 應用程序類加載器加載，它會委派給其父類：擴展類加載器。而擴展類加載器又會委派給其父類：啟動類加載器。只有當父類加載器反饋無法完成這個加載請求時，子加載器才會嘗試自己去完成加載，這個過程就是雙親委派。三者的父子關系并不是通過繼承，而是通過組合模式實現的。

該過程的實現也很簡單，下面展示關鍵實現代碼：

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException
{
    // 首先檢查該類是否被加載過
    // 如果加載過，直接返回該類
    Class<?> c = findLoadedClass(name);
    if (c == null) {
        try {
            if (parent != null) {
                c = parent.loadClass(name, false);
            } else {
                c = findBootstrapClassOrNull(name);
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            // 如果父類拋出ClassNotFoundException
            // 說明父類無法完成加載請求
        }

        if (c == null) {
            // 如果父類無法加載，轉由子類加載
            c = findClass(name);
        }
    }
    if (resolve) {
        resolveClass(c);
    }
    return c;
}

結合注釋相信大家很容易看懂。

由雙親委派的代碼可知，同一個類加載器下，一個類只能被加載一次，也就限定了它只能被初始化一次。所以類中的 static代碼(靜態方法除外)只在類初始化時執行一次

4. <init>和<clinit>

前面已經介紹了編譯器自動生成的類構造器：<clinit>方法，它會收集static修飾的所有類變量的賦值動作和靜態語句塊（static{} 塊）并保留代碼的出現順序，它會在類初始化時執行

相應的，編譯器還會生成一個<init>方法，它會收集實例字段的賦值動作、初始化語句塊({}塊)和構造器(Constructor)中的代碼，并保留代碼的出現順序，它會在 new 指令之后接著執行

所以，當我們new 一個類時，如果JVM未加載該類，則先對其進行初始化，再進行實例化。

至此，第三條優先級規則也就呼之欲出了：

• 靜態代碼(static{}塊、靜態字段賦值語句) > 初始化代碼({}塊、實例字段賦值語句)

5. 規律實踐

將前文的三條規則合并，總結出如下兩條：

1.靜態代碼(static{}塊、靜態字段賦值語句) > 初始化代碼({}塊、實例字段賦值語句) > 構造函數代碼

2.父類的static代碼 > 子類的static代碼

根據前文總結，初始化代碼和構造函數代碼被編譯器收集到了<init>中，靜態代碼被收集到了<clinit>中，所以再次對上述規律做合并：

父類<clinit> > 子類<clinit> > 父類 <init> > 子類 <init>

對應到開篇的問題，我們來實踐一下：

當執行new Child()時，new關鍵字觸發了 Child 類的初始化 ，JVM 發現其有父類，則先初始化 Parent 類，開始執行Parent類的<clinit>方法，然后執行 Child 類的<clinit>方法(還記得<clinit>里面收集了什么嗎？)。

然后開始實例化 一個Child類的對象，此時準備執行 Child 的<init>方法，發現它有父類，優先執行父類的<init>方法，然后再執行子類的<init>(還記得<init>里面收集了什么嗎？)。

看完上述內容，你們掌握java中static關鍵字如何使用的方法了嗎？如果還想學到更多技能或想了解更多相關內容，歡迎關注億速云行業資訊頻道，感謝各位的閱讀！