在考慮類初始化時(shí)，我們都知道進(jìn)行子類初始化時(shí)，如果父類沒(méi)有初始化要先初始化子類。然而事情并沒(méi)有一句話這么簡(jiǎn)單。
首先看看Java中初始化觸發(fā)的條件：

（1）在使用new實(shí)例化對(duì)象，訪問(wèn)靜態(tài)數(shù)據(jù)和方法時(shí)，也就是遇到指令：new，getstatic/putstatic和invokestatic時(shí)；
（2）使用反射對(duì)類進(jìn)行調(diào)用時(shí)；
（3）當(dāng)初始化一個(gè)類時(shí)，父類如果沒(méi)有進(jìn)行初始化，先觸發(fā)父類的初始化；
（4）執(zhí)行入口main方法所在的類；
（5）JDK1.7動(dòng)態(tài)語(yǔ)言支持中方法句柄所在的類，如果沒(méi)有初始化觸發(fā)起初始化；

經(jīng)過(guò)編譯后生成一個(gè)<clinit>方法，類的初始化就在這個(gè)方法中進(jìn)行，該方法只執(zhí)行，由JVM保證這一點(diǎn)，并進(jìn)行同步控制；
其中條件（3），從方法調(diào)用的角度來(lái)看，是子類的<clinit>會(huì)在開(kāi)始時(shí)遞歸的調(diào)用父類的<clinit>，這類似與我們?cè)谧宇悩?gòu)造器中必須首先調(diào)用父類的構(gòu)造器；
但需要注意的是“觸發(fā)”并不是完成初始化，這意味著有可能子類的初始化會(huì)提前于父類初始化結(jié)束，這就是“危險(xiǎn)”的所在。

1. 一個(gè)類初始化的例子：
這個(gè)例子我使用一個(gè)外圍類包含2個(gè)有繼承關(guān)系的靜態(tài)成員類，因?yàn)橥鈬惖某跏蓟挽o態(tài)成員類沒(méi)有因果關(guān)系，因此這樣展示是安全和方便的；
父類A和子類B分別包含main函數(shù)，由上面的觸發(fā)條件（4）可知，通過(guò)分別調(diào)用這個(gè)兩個(gè)main函數(shù)來(lái)觸發(fā)不同的類初始化路徑；
這個(gè)例子的問(wèn)題在于父類包含子類的static引用并在定義處進(jìn)行初始化的問(wèn)題：

public class WrapperClass { 
  private static class A { 
    static { 
      System.out.println("類A初始化開(kāi)始..."); 
    } 
    //父類包含子類的static引用 
    private static B b = new B(); 
    protected static int aInt = 9; 
 
    static { 
      System.out.println("類A初始化結(jié)束..."); 
    } 
 
    public static void main(String[] args) { 
 
    } 
  } 
 
  private static class B extends A { 
    static { 
      System.out.println("類B初始化開(kāi)始..."); 
    } 
    //子類的域依賴于父類的域 
    private static int bInt = 9 + A.aInt; 
 
    public B() { 
      //構(gòu)造器依賴類的static域 
      System.out.println("類B的構(gòu)造器調(diào)用 " + "bInt的值" + bInt); 
    } 
 
    static { 
      System.out.println("類B初始化結(jié)束... " + "aInt的值：" + bInt); 
    } 
 
    public static void main(String[] args) { 
 
    } 
  } 
} 

情景一：入口為類B的main函數(shù)時(shí)輸出結(jié)果：

/** 
   * 類A初始化開(kāi)始... 
   * 類B的構(gòu)造器調(diào)用 bInt的值0 
   * 類A初始化結(jié)束... 
   * 類B初始化開(kāi)始... 
   * 類B初始化結(jié)束... aInt的值：18 
   */ 

分析：可以看到，main函數(shù)的調(diào)用觸發(fā)了類B的初始化，進(jìn)入類B的<clinit>方法，類A作為其父類先開(kāi)始初始化進(jìn)入了A的<clinit>方法，其中有一個(gè)語(yǔ)句new B();這時(shí)會(huì)進(jìn)行B的實(shí)例化，這是已經(jīng)在類B的<clinit>中了，main線程已經(jīng)獲得鎖開(kāi)始執(zhí)行類B的<clinit>，我們開(kāi)頭說(shuō)過(guò)JVM會(huì)保證一個(gè)類的初始化方法只被執(zhí)行一次，JVM收到new指令后不會(huì)再進(jìn)入類B的<clinit>方法而是直接進(jìn)行實(shí)例化，但是此時(shí)類B還沒(méi)有完成類初始化，所以可以看到bInt的值為0（這個(gè)0是類加載中準(zhǔn)備階段分配方法區(qū)內(nèi)存后進(jìn)行的置零初始化）；
因此，可以得出，再父類中包含子類類型的static域并進(jìn)行賦值動(dòng)作，會(huì)可能導(dǎo)致子類實(shí)例化在類初始化完成前進(jìn)行；

情景二：入口為類A的main函數(shù)時(shí)輸出結(jié)果：

/** 
   * 類A初始化開(kāi)始... 
   * 類B初始化開(kāi)始... 
   * 類B初始化結(jié)束... aInt的值：9 
   * 類B的構(gòu)造器調(diào)用 bInt的值9 
   * 類A初始化結(jié)束... 
   */ 

分析：經(jīng)過(guò)情景一的分析，我們知道，由類B的初始化觸發(fā)類A的初始化，會(huì)導(dǎo)致類A中類變量b的實(shí)例化在類B初始化完成前進(jìn)行，那如果先初始化類A是不是就可以在類變量實(shí)例化的時(shí)候先觸發(fā)類B的初始化，從而使得初始化在實(shí)例化前呢？答案是肯定的，但是這仍然有問(wèn)題。
根據(jù)輸出，可以看到，類B的初始化在類A的初始化完成前進(jìn)行了，這導(dǎo)致了像類變量aInt的變量在類B初始化完成后才進(jìn)行初始化，所以類B中的域bInt獲取到的aInt的值是“0”，而不是我們預(yù)期的“18”；

結(jié)論：綜上，可以得出，在父類中包含子類類型的類變量，并在定義出進(jìn)行實(shí)例化是非常危險(xiǎn)的行為，具體情況可能不會(huì)向例子一樣直白，調(diào)用方法在定義處賦值一樣隱含著危險(xiǎn)，即使要包含子類類型的static域，也應(yīng)該通過(guò)static方法進(jìn)行賦值，因?yàn)镴VM可以保證在static方法調(diào)用前完成所有的初始化動(dòng)作（當(dāng)然這種保證也是你不應(yīng)該包含static B b = new B();這樣的初始化行為）；

2. 一個(gè)實(shí)例化的例子：
首先需要知道對(duì)象創(chuàng)建的過(guò)程：
（1）遇到new指令，檢查類是否完成了加載，驗(yàn)證，準(zhǔn)備，解析，初始化（解析過(guò)程就是符號(hào)引用解析成直接引用，比如方法名就是一個(gè)符號(hào)引用，可以在初始化完成后使用這個(gè)符號(hào)引用的時(shí)候進(jìn)行，正是為了支持動(dòng)態(tài)綁定），沒(méi)有完成先進(jìn)行這些過(guò)程；
（2）分配內(nèi)存，采用空閑列表或者指針碰撞的方法，并將新分配的內(nèi)存“置零”，因此所有的實(shí)例變量在此環(huán)節(jié)都進(jìn)行了一次默認(rèn)初始化為0（引用為null）的過(guò)程；
（3）執(zhí)行<init>方法，包括檢查調(diào)用父類的<init>方法（構(gòu)造器），實(shí)例變量定義出的賦值動(dòng)作，實(shí)例化器順序執(zhí)行，最后調(diào)用構(gòu)造器中的動(dòng)作。

這個(gè)例子可能更為大家所熟知，也就是它違反了“不要在構(gòu)造器，clone方法和readObject方法中調(diào)用可被覆蓋的方法”。其原因就在于Java中的多態(tài)，也就是動(dòng)態(tài)綁定。
父類A的構(gòu)造器中包含一個(gè)protected方法，類B是其子類。

public class WrongInstantiation { 
  private static class A { 
    public A() { 
      doSomething(); 
    } 
 
    protected void doSomething() { 
      System.out.println("A's doSomething"); 
    } 
  } 
 
  private static class B extends A { 
    private int bInt = 9; 
 
    @Override 
    protected void doSomething() { 
      System.out.println("B's doSomething, bInt: " + bInt); 
    } 
  } 
 
  public static void main(String[] args) { 
    B b = new B(); 
  } 
} 

輸出結(jié)果：

/** 
   * B's doSomething, bInt: 0 
   */ 

分析：首先需要知道，在沒(méi)有顯示提供構(gòu)造器時(shí)Java編譯器會(huì)生成默認(rèn)構(gòu)造器，并在開(kāi)始處調(diào)用父類的構(gòu)造器，因此類B的構(gòu)造器開(kāi)始會(huì)先調(diào)用類A的構(gòu)造器。
類A中調(diào)用了protected方法doSomething，從輸出結(jié)果中我們看到實(shí)際上調(diào)用的是子類的方法實(shí)現(xiàn)，而此時(shí)子類的實(shí)例化還未開(kāi)始，因此bInt并沒(méi)有如“預(yù)期”那樣是9,而是0；
這就是由于動(dòng)態(tài)綁定，doSomething是一個(gè)protected方法，因此它是通過(guò)invokevirtual指令調(diào)用的，該指令根據(jù)對(duì)象實(shí)例的類型找到對(duì)應(yīng)的方法實(shí)現(xiàn)（這里就是B的實(shí)例對(duì)象，對(duì)應(yīng)方法就是類B的方法實(shí)現(xiàn)）執(zhí)行，故而有此結(jié)果。

結(jié)論：正如前面說(shuō)的“不要在構(gòu)造器，clone方法和readObject方法中調(diào)用可被覆蓋的方法”。

以上就是為大家介紹的Java類初始化和實(shí)例化中的2個(gè)“雷區(qū)”，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助。

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