Java的初始化块及执行过程详解

问题：Java对象初始化方式主要有哪几种？分别是什么？
针对上面的问题，想必大家脑海中首先浮现出的答案是构造器，没错，构造器是Java中常用的对象初始化方式。

还有一种与构造器作用非常相似的是初始化块，它可以对Java对象进行初始化操作。下面主要阐述Java的初始化块及执行过程。

Java初始化块其实是Java类的成员之一，其语法格式如下：

[修饰符]{

　　//初始化块的可执行代码

　　...

}

初始化块的修饰符只能是static，使用static修饰符的初始化块称为静态初始化块，后面会介绍到。

下面通过一段程序代码看看创建对象Dog时发生了什么。

public class Dog {

    //定义一个初始化块
    {
        System.out.println("第一个初始化块");
    }
    //定义第二个初始化块
    {
        System.out.println("第二个初始化块");
    }
    //定义无参的构造器
    public Dog() {
        System.out.println("Dog的无参构造器");
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        
        new Dog();
    }

}

运行结果为：

第一个初始化块
第二个初始化块
Dog的无参构造器

从运行结果可以看出：当创建一个Dog对象时，程序先执行初始化块后执行构造器，而且两个初始化的执行顺序是按照前后顺序执行的。

由于初始化块只在创建Java对象时隐士的执行（所有的初始化块全部执行），为了让程序更加的简洁和可读性更强，一般一个类里最多只有一个初始化块。

既然初始化块和构造器都是创建对象的时候执行，那么它们有什么区别呢？
从某种程度上来看，初始化块是构造器的补充，与构造器不同的是，初始化块是一段固定执行的代码，不能接收任何的参数，而构造器是可以接收参数的。如果程序中有两个构造器，并且它们有公共的无需接收参数的代码，则可以把这些相同的公共代码放到初始化块中，提高代码的可维护性。

当普通初始化块被static修饰时，则这个初始化块就是静态初始化块，也被称为类初始化块。

普通初始化块负责对对象进行初始化，而静态初始化块负责对类进行初始化，所以静态初始化块总是比普通初始化块先执行。

静态初始化块通常用于对类变量执行初始化处理，不能对实例变量进行初始化处理。

静态初始化块也是类的静态成员，仍然需要遵循静态成员不能访问非静态成员的规则，包括不能访问实例变量和实例方法。

初始化块执行的时候会一直上溯到java.lang.Object类，先执行Object的初始化块，再执行其父类的初始化块...最后才执行该类自己的初始化块。

下面看下这段代码的执行顺序结果：

class Biology{
    static {
        System.out.println("Biology的静态初始化块");
    }
    {
        System.out.println("Biology的普通初始化块");
    }
    public Biology(){
        System.out.println("Biology的无参构造器");
    }
}

class Animal extends Biology{
    static {
        System.out.println("Animal的静态初始化块");
    }
    {
        System.out.println("Animal的普通初始化块");
    }
    public Animal(){
        System.out.println("Animal的无参构造器");
    }
    public Animal(String name){
        this();//调用同类中的重载构造器
        System.out.println("Animal的带参构造器，name="+name);
    }
}

class Cat extends Animal{
    static {
        System.out.println("Cat的静态初始化块");
    }
    {
        System.out.println("Cat的普通初始化块");
    }
    public Cat(){
        //调用父类中带参数的构造器
        super("Java典籍");
        System.out.println("Cat的无参构造器");
    }
}

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        new Cat();
        System.out.println("=========");
        new Cat();
    }

}

执行结果如下：

Biology的静态初始化块
Animal的静态初始化块
Cat的静态初始化块
Biology的普通初始化块
Biology的无参构造器
Animal的普通初始化块
Animal的无参构造器
Animal的带参构造器，name=Java典籍
Cat的普通初始化块
Cat的无参构造器
=========
Biology的普通初始化块
Biology的无参构造器
Animal的普通初始化块
Animal的无参构造器
Animal的带参构造器，name=Java典籍
Cat的普通初始化块
Cat的无参构造器

从上面的执行结果来看，第一次创建Cat对象时，由于系统还未有Cat对象，因此需要先加载并初始化Cat类，初始化Cat类会先执行其顶层父类的静态初始化块，再执行其直接父类的静态初始化块，最后才执行其本身的静态初始化块。

一旦Cat类初始化成功后，其在虚拟机中一直存在，当第二次再创建Cat对象时 无需再对Cat类进行初始化。

综上，一个类初始化的执行顺序为：父类静态初始化块，该类静态初始化块，父类普通初始化块，父类构造器，该类普通初始化块，该类构造器。

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