java类成员变量与代码块初始化

首先根据下面的这个一段代码:引入关于java初始化顺序的问题
public class InitationTest extends Person {
    public InitationTest() {
        System.out.println("InitationTest constructor");
    }

    static int j = 10;
    static {
        System.out.println("j="+j);
        System.out.println("InitationTest static...");
    }

    public static void main(String[] args) {
        InitationTest obj = new InitationTest();
    }
}

class Person {
    static {
        // System.out.println("i="+i); Cannot reference a field before it is
        // defined
        i = 10;
        System.out.println("Person static...");
    }
    static int i = 5;

    Person() {
        System.out.println("Person constructor");
    }
}    
打印依次为:

Person static...
j=10
InitationTest static...
Person constructor
InitationTest constructor

想要理解类中初始化顺序,就必须先理解jvm加载原理

一：jvm加载顺序和原理

类的初始化顺序有点类似jvm中类加载器的模式:(双亲委派模型)的工作过程为：如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器去完成，每一个层次的加载器都是如此，因此所有的类加载请求都会传给顶层的启动类加载器，只有当父加载器反馈自己无法完成该加载请求（该加载器的搜索范围中没有找到对应的类）时，子加载器才会尝试自己去加载。都是从父类中开始,当然类加载器并不是继承关系而是组合关系.

类从被加载到虚拟机内存中开始，到卸载出内存为止，它的生命周期包括了：加载(Loading)、验证(Verification)、准备(Preparation)、解析(Resolution)、初始化(Initialization)、使用(Using)、卸载(Unloading)七个阶段，其中验证、准备、解析三个部分统称链接

1.加载:

1.通过“类全名”来获取定义此类的二进制字节流

2.将字节流所代表的静态存储结构转换为方法区的运行时数据结构

3.在java堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区这些数据的访问入口

2.验证：

1.文件格式验证

2.元数据验证

3.字节码验证

4.符号引用验证

3.准备：

准备阶段是正式为类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段，这些内存都将在方法区中进行分配。这个阶段中有两个容易产生混淆的知识点，首先是这时候进行内存分配的仅包括类变量(static 修饰的变量),而不包括实例变量，实例变量将会在对象实例化时随着对象一起分配在java堆中。其次是这里所说的初始值“通常情况”下是数据类型的零值，假设一个类变量定义为:

public static int value  = 12;

那么变量value在准备阶段过后的初始值为0而不是12，因为这时候尚未开始执行任何java方法，而把value赋值为12的putstatic指令是程序被编译后，存放于类构造器<clinit>()方法之中，所以把value赋值为12的动作将在初始化阶段才会被执行。

上面所说的“通常情况”下初始值是零值，那相对于一些特殊的情况，如果类字段的字段属性表中存在ConstantValue属性，那在准备阶段变量value就会被初始化为ConstantValue属性所指定的值，建设上面类变量value定义为：

public static final int value = 123;

编译时javac将会为value生成ConstantValue属性，在准备阶段虚拟机就会根据ConstantValue的设置将value设置为123

4.解析：

解析阶段是虚拟机常量池内的符号引用替换为直接引用的过程

5.初始化：

类的初始化阶段是类加载过程的最后一步，在准备阶段，类变量已赋过一次系统要求的初始值，而在初始化阶段，则是根据程序员通过程序制定的主观计划去初始化类变量和其他资源，或者可以从另外一个角度来表达：初始化阶段是执行类构造器<clinit>()方法的过程。在以下四种情况下初始化过程会被触发执行：

1.遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这4条字节码指令时，如果类没有进行过初始化，则需先触发其初始化。生成这4条指令的最常见的java代码场景是：使用new关键字实例化对象、读取或设置一个类的静态字段(被final修饰、已在编译器把结果放入常量池的静态字段除外)的时候，以及调用类的静态方法的时候。

2.使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用的时候

3.当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行过初始化、则需要先出发其父类的初始化

4.jvm启动时，用户指定一个执行的主类(包含main方法的那个类)，虚拟机会先初始化这个类

在上面准备阶段 public static int value  = 12;  在准备阶段完成后 value的值为0，而在初始化阶调用了类构造器<clinit>()方法，这个阶段完成后value的值为12。

*类构造器<clinit>()方法是由编译器自动收集类中的所有类变量的赋值动作和静态语句块(static块)中的语句合并产生的，编译器收集的顺序是由语句在源文件中出现的顺序所决定的，静态语句块中只能访问到定义在静态语句块之前的变量，定义在它之后的变量，在前面的静态语句快可以赋值，但是不能访问。

二：加载顺序：

(1)静态内容：静态的成员变量、静态代码块、静态的成员方法按顺序加载。

(2)非静态内容：成员变量、代码块、成员方法按顺序加载。

总顺序：静态内容--》非静态内容--》类构造方法

编译器生成的class文件主要对定义在源文件中的类进行了如下的更改：

1) 先按照(静态or非静态)成员变量的定义顺序在类内部声明成员变量。

2) 再按照原java类中对(静态or非静态)成员变量的初始化顺序进行初始化。

左图是源文件，右图类似编译后的文件：