Java类和对象初始化

类的生命周期：

Java类的初始化：

本阶段负责为类变量赋正确的初始值。（类变量即静态变量）

Java编译器把所有的类变量初始化语句和静态初始化器通通收集到<clinit>方法中，该方法只能被JVM调用，专门承担初始化工作。

初始化一个类必须保证其直接超类已被初始化。

并非所有类都拥有<clinit>()方法。以下类不会拥有<clinit>方法：

1. 该类既没有声明任何类变量，也没有静态初始化语句。
2. 该类声明了类变量，但没有使用类变量初始化语句或静态初始化语句初始化。
3. 该类只包含静态final变量的类变量初始化语句，并且类变量初始化语句是常量表达式。

Java类初始化的时机：

规范定义类的初始化时机为“initialize on first active use”，即“在首次主动使用时初始化”。装载和链接在初始化之前就要完成。

首次主动使用的情形：

1. 创建类的新实例--new，反射，克隆或反序列化；
2. 调用类的静态方法；
3. 操作类和接口的静态字段；（final字段除外）
4. 调用Java的特定的反射方法；
5. 初始化一个类的子类；
6. 指定一个类作为Java虚拟机启动时的初始化类（含有main方法的启动类）。

除了以上6种情形，java中类的其他使用方式都是被动使用，不会导致类的初始化。

Java对象初始化：

编译器为每个类生成至少一个实例初始化方法，即<init>()方法。此方法与源程序里的每个构造方法对应。如果类没有声明构造方法，则生成一个默认构造方法，该方法仅调用父类的默认构造方法，同时生成与该默认构造方法对应的<init>()方法。

<init>()方法内容大概为：

1. 调用另一个<init>()方法（本类的另外一个<init>()方法或父类的<init>()方法）;
2. 初始化实例变量;
3. 与其对应的构造方法内的字节码

Java对象初始化的时机：

对象初始化又称为对象实例化。Java对象在其被创建时初始化。有两种方式创建Java对象：

一种是显示对象创建，通过new关键字来调用一个类的构造函数，通过构造函数创建一个对象。

一种是隐式对象创建：

1. 加载一个包含String字面量的类或接口会引起一个新的String对象创建，除非包含相同字面量的String对象已经在JVM中存在了。

   String s1 = "zheng";

2. 自动装箱机制可能会引起一个原子类型的包装类对象被创建。

   Integer iWrapper = 1;

3. String连接符也可能会引起新的String或者StringBuilder对象被创建，同时还有可能引起原子类型的包装对象被创建。

   System.out.println("zheng"+1);

对象实例初始化的例子：

public class Base
{
    Base() {
        preProcess();
    }
 
    void preProcess() {}
}

public class Derived extends Base
{
    public String whenAmISet = "set when declared";
 
    @Override void preProcess()
    {
        whenAmISet = "set in preProcess()";
    }
}

public class Main
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Derived d = new Derived();
        System.out.println( d.whenAmISet );
    }
}

下面是整个的运行流程：

1. 进入Derived类构造函数
2. Derived成员变量的内存被分配
3. 调用Base类的构造函数
4. Base类构造函数调用preProcess()方法
5. Derived类的preProcess()方法设置whenAmISet
6. Derived类的成员变量初始化被调用
7. 执行Derived构造函数体

可以看到在执行完父类的构造函数后，第6步才对Derived类的成员变量初始化。

Java类初始化例子：

import java.util.Map;
import java.util.HashMap;
import java.util.Collections;
public class Singleton {
    public    static Singleton singleton = new Singleton();
    public static Map m;
    static{
        m = new HashMap();
    }
    private Singleton(){
        initM();
    }
    public static void initM(){
        if(null == m){
            System.out.println("m 为空");
            m = new HashMap();
        }
        m.put("1", "郑");
        m.put("2", "陈");
    }
    public static Singleton getInstance(){
        return singleton;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String [] args){
        Singleton singleton = Singleton.getInstance();
    }
}

运行结果输出m 为空

是因为在类初始化阶段先对singleton赋值调用Singleton类构造函数，然后Singleton类构造函数调用initM()方法。但是此时还没有运行static方法，所以m=null.

参考博客：

Java构造时成员初始化的陷阱

Java类与对象的初始化

java对象创建过程/初始化顺序

解析 Java 类和对象的初始化过程

Java对象初始化详解

Java单例模式详解