Java之含有继承关系的字段初始化

0.前言

最近在看Thinking in java，关于类中的各成员初始化一直未曾关注，这里记录一下，如有错误，请指正：

1.继承与初始化

了解包括继承在内的初始化全过程，以对所发生的一切有个全局性的把握，是很有益的。

在Java中，每个类的编译代码都存在于它自己的独立的文件中（即class文件），该文件只在需要使用程序代码时才会加载。一般来说，“类的代码在初次使用的时候才加载”，这通常包含下面两种情况：

1. 创建类的第一个对象的时候
2. 访问static方法或字段时

注意：初次使用类时，也是static初始化发生之处，所有对象和代码均按照书写顺序进行初始化，定义为static的字段仅会被初始化一次。

废话不多说，详细如下：

public class Base {
    //static字段
    private static int I1 = printInt("Init I1");
    //普通字段
    private int i = 11;
    protected int j;
    public Base(){
        System.out.println("Base constructor");
        System.out.println("i="+i+" j="+j);
        j = 40;
    }
    static int printInt(String str) {
        System.out.println(str);
        return 10;
    }
}
public class Son extends Base{
    private static int I2 = printInt("Init I2");
    public Son() {
        System.out.println("Son constructor");
        System.out.println("I2="+I2+" j= "+j);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Son son = new Son();
    }
}

看完这段代码，你觉得输出是什么呢？

先给出答案，在来分析：

Init I1
Init I2
Base constructor
i=11 j=0
Son constructor
I2=10 j= 40

分析：

程序首先从Son类的main方法入手，于是加载器开始启动并找出Son编译代码（即class文件）。在进行加载中发现Son还有父类Base，于是继续加载Base的编译代码（如果Base还有父类则继续向上执行），接下来，根基类的static字段初始化，因为子类可能会依赖基类成员能否被正确初始化，所以发生了Init I1， 然后往下到了Son，Son类的static字段初始化，于是发生了Init I2 ，到此所有的必要的类加载完成，可以开始初始化对象。看到Son son = new Son()这行代码，准备调用Son的构造器，我们知道在继承关系中，子类的构造器中会调用super()，当然这里是隐式调用。这样又会回到父类中去，不过在完成构造器之前，父类（Base)中的所有普通字段（即非static字段）都会完成自己的初始化，所以会看到输出i=11 j=0，接着来到子类（Son)，和父类的执行过程一样，先完成普通字段的初始化，再调用构造器方法。

说了一大堆，整体流程如下：

1. 从程序入口开始，加载该类（这里设为Z类），如有继承关系递归向上，直到根类（这里假设A类）。
2. 完成A类的static字段初始化，递归向下，直到遇到Z类。
3. 完成A类的普通域初始化，完成A类的构造器，递归向下，直到遇到Z类。