深入分析Java对象的建构顺序

标签: 分析 java 对象 | 发表时间:2013-01-26 18:58 | 作者:youngto
出处:http://www.cnblogs.com/

对于下面的代码,许多有经验的程序员都没能给出正确的答案。如果你能只看代码给出的答案和文章末尾出给出大答案一致,那么你已经掌握了Java对象的建构顺序,中间的分析可以不用看了。

1 /**
2 * 父类Foo,实现控制台输出
3 *
4 * @author youngto
5 * @since 2013-01-25
6 */
7 class Foo {
8
9 private int index = 100;
10
11 //静态代码块
12 static {
13 System.out.println("Foo static");
14 }
15
16 //初始化代码块
17 {
18 System.out.println("Foo initialization");
19 }
20
21 public Foo() {
22 System.out.println("Foo constructor");
23 System.out.println(printIndex());
24 }
25
26 protected int printIndex() {
27 return index;
28 }
29
30 }
31
32 /**
33 * 子类Bar,实现控制台输出
34 *
35 * @author youngto
36 * @since 2013-01-25
37 */
38 public class Bar extends Foo{
39
40 private int index = 100;
41 static Bar bar = new Bar();
42
43 //静态代码块
44 static{
45 System.out.println("Bar static");
46 }
47
48 //初始化代码块
49 {
50 System.out.println("Bar initialization");
51 }
52
53 public Bar() {
54 System.out.println("Bar constructor");
55 System.out.println(printIndex());
56 }
57
58 @Override
59 protected int printIndex() {
60 System.out.println(bar);
61 return index;
62 }
63
64 public static void main(String[] args) {
65 Foo foo = new Bar();
66 System.out.println(foo.printIndex());
67 foo = new Bar();
68 }
69
70 }

 

 在对象建构过程中。为确保其正确性,以下事件一定会以固定顺序发生:

a、从heap之中分配内存,用以存放全部的 instance 变量以及这个对象连同其 superclasses的实现专属数据(implementation-specific data)。所谓「实现专属数据」包括指向“class and method data的指针。

b、 对象的Instance变量被初始化为其相应的缺省值。

c、调用most derived class(最深层派生类)的构造函数(constructor)(注:事实上,构造函数被.class文件中的一个initialization method(初始化函数)替换了。Initialization method是名为<init>的特殊函数,由Java编译器安放在.class文件里。其中包含[构造函数代码]、[instance变量之初始化代码],以及[调用superclass Initialization method]之代码。)。构造函致做的第一件事就是调用superclass的构造函数。这个程序一直反复持续到 java.lang.object构适函数被调用为止。一定要记住,java.lang.object是一切java对象的base class。

d、所有对象的静态代码块或静态字段先获得执行,优先级从父类开始。

e、在构造函数本体执行之前,所有 instance 变量的初值设定式(initializers)和初始化区(initialization blocks)先获得执行,然后才执行构造函数本体。于是base class的构造函数最先执行,most derived class的构造函数最后执行。这使得任何class的构造函数都能放心大胆地使用其任何superclass 的instance 变量。

代码分析:

1、根据a:从heap分配内存,用来存放Bar的instance变量(index和bar)、Foo的instance变量(index),和一份「实现专属数据」。

2、根据b:instance变量被初始化为其相应缺省值,Bar的index被赋值为0,bar被赋值为null,Foo的index被赋值为0。

3、根据c:在代码65行准备创建Bar的一个对象,调用Bar的构造函数立即调用其superclass Foo的构造函数,Foo构造函数立即调用其superclass java.lang.Object的构造函数。

4、根据d:java.lang.Object构造函数返回后,在Foo对象中执行静态代码块输出Foo static,Foo静态代码块执行完,执行Bar静态代码此时代码执行到41行,准备创建Bar的第二个对象,针对这个对象,又从步骤1开始重复全部过程。

5、将要创建第二个Bar对象代码再次执行到Foo对象,由于静态对象只初始化一次,所以不会再次执行Foo的静态代码块,直接先执行初始化代码块输出Foo initialization,再执行Foo构造函数本体,根据e:Foo的index被赋值为100(这是来迷惑你的),输出Foo constructor;在Foo的构造函数中调用了printIndex函数,由于printIndex函数已经被子类Bar重写所以此时调用的是Bar中的printIndex函数,根据e:此时代码还未执行到Bar的构造函数本体,所以此时printIndex函数输出缺省值bar=null,返回Bar的index缺省值0,因此这一步输出null,0,Foo构造函数完成,返回。

6、继续构建第二个Bar对象,执行Bar的初始化代码块,输出Bar initialization,再执行构造函数,输出Bar constructor。此时Bar的index赋值100,Bar的bar对象还正在构建中所以为null,输出null,100,Bar构造函数完成。

7、Object reference bar指向heap之中最后创建完成的Bar对象,此时在第一个Bar的对象创建过程中而创建的第二Bar对象创建完成。

8、继续第一个Bar对象的创建、执行Bar的静态代码块,输出Bar static。

9、从4-8步静态代码执行完成,继续执行Foo的初始化代码块输出Foo initialization,再执行Foo的构造函数本体输出Foo constructor。在Foo的构造函数中调用了printIndex函数,由于printIndex函数已经被子类Bar重写所以此时调用的是Bar中的printIndex函数,由于在构建第二个Bar对象时已经为静态字段bar赋值,所以静态变量bar此时有值,但实例变量index还是为缺省值0,输出[email protected]和0,Foo构造函数完成,返回。

10、执行Bar的初始化代码块输出:Bar initialization,再执行Bar的构造函数输出Bar constructor,[email protected]和100,Bar构造函数完成。

11、Object reference bar指向heap之中最后创建完成的Bar对象,此时第一个Bar的对象创建完成。

12、66行调用bar对象函数输出[email protected]和100.

13、67行此时给bar引用从新赋值,又从步骤一重复全部过程,由于静态只实例化一次所以输出为:Foo initialization、Foo constructor、[email protected]、0、Bar initialization、Bar constructor、[email protected]、100

输出结果为:

//代码在65行建构第一个Bar对象
Foo static
//代码执行到41行建构第二个Bar对象
Foo initialization
Foo constructor
null
0
Bar initialization
Bar constructor
null
100
//代码执行到56行第二个Bar对象建构完,继续建构第一个Bar对象
Bar static
Foo initialization
Foo constructor
[email protected]
0
Bar initialization
Bar constructor
[email protected]
100
//66行调用第一个Bar对象的函数输出结果
[email protected]
100
//67行此时第一个Bar对象执行完,给第一个Bar引用从新建构对象
Foo initialization
Foo constructor
[email protected]
0
Bar initialization
Bar constructor
[email protected]
100

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