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18.1.5 类初始化的时机

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18.1.5 类初始化的时机

当Java程序首次通过下面6种方式来使用某个类或接口时,系统就会初始化该类或接口.

  • 创建类的实例。为某个类创建实例的方式包括:
    • 使用new操作符来创建实例,
    • 通过反射来创建实例,
    • 通过反序列化的方式来创建实例。
  • 调用某个类的类方法(静态方法)
  • 访问某个类或接口的类变量,或为该类变量赋值。
  • 使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象。例如代码:Class.forName("Person");如果系统还未初始化Person类,则这行代码将会导致该Person类被初始化,并返回Person类对应的java.lang.Class对象。
  • 初始化某个类的子类。当初始化某个类的子类时,该子类的所有父类都会被初始化。
  • 直接使用Java.exe命令来运行某个主类。当运行某个主类时,程序会先初始化该主类。

访问编译时可确定类变量不会初始化类

除此之外,下面的几种情形需要特别指出。
对于一个 final型的类变量,如果该类变量的值在编译时就可以确定下来,那么这个类变量相当于“宏变量”。Java编译器会在编译时直接把这个类变量出现的地方替换成它的值,因此即使程序使用该静态类变量,也不会导致该类的初始化。例如下面示例程序的结果：

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class MyTest
{
	static
	{
		System.out.println("静态初始化块...");
	}
	// 使用一个字符串直接量为static final的类变量赋值
	static final String compileConstant = "final static字符串";
}
public class CompileConstantTest
{
	public static void main(String[] args)
	{
		// 访问、输出MyTest中的compileConstant类变量
		System.out.println(MyTest.compileConstant);   // ①
	}
}

运行结果

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final static字符串

上面程序的MyTest类中有一个compileConstant的类变量,该类变量使用了final修饰,而且它的值可以在编译时确定下来,因此compileConstant会被当成”宏变量”处理。程序中所有使用compileConstant的地方都会在编译时被直接替换成它的值——也就是说,上面程序中①处的代码在编译时就会被替换成”final static字符串“,所以①行代码不会导致初始化MyTest类,静态代码块将不会执行。
反之,如果final修饰的类变量的值不能在编译时确定下来,则必须等到运行时才可以确定该类变量的值,如果通过该类来访问它的类变量,则会导致该类被初始化。例如将上面程序中定义compileConstant的代码改为如下:

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// 采用系统当前时间为static final类变量赋值
static final String compileConstant = System.currentTimeMillis()+"静态字符串嘻嘻嘻";//①

因为上面定义的compileConstant类变量的值必须在运行时才可以确定,所以①处的字代码必须保留为对MyTest类的类变量的引用,这行代码就变成了使用MyTest的类变量,这将导致MyTest类被初始化。
运行效果如下:

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静态初始化块...
1560616123824静态字符串嘻嘻嘻

ClassLoader类的loadClass方法和forName方法

当使用ClassLoader类的loadClass()方法来加载某个类时,该方法只是加载该类,并不会执行该类的初始化。使用Class的forName()静态方法才会导致强制初始化该类。例如如下代码：

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class Tester
{
    static
    {
        System.out.println("Tester类的静态初始化块...");
    }
}
public class ClassLoaderTest
{
    public static void main(String[] args)
        throws ClassNotFoundException
    {
        ClassLoader cl = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        // 下面语句仅仅是加载Tester类
        cl.loadClass("Tester");//①
        System.out.println("---------------------------------------------");
        System.out.println("系统加载Tester类");
        // 下面语句才会初始化Tester类
        Class.forName("Tester");②
    }
}

上面程序中的代码①,②都用到了Tester类,代码①只是加载Tester类,并不会初始化Tester类。运行上面程序,会看到如下运行结果:

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系统加载Tester类
Tester类的静态初始化块...

从上面运行结果可以看出,必须等到执行Class.forName("Tester")时才完成对Tester类的初始化。

原文链接: 18.1.5 类初始化的时机