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深入理解Java初始化的含义

发布时间:2006-09-17 09:33:14来源:红联作者:涵琳
  可以这样认为,每个类都有一个名为Initialize()的方法,这个名字就暗示了它得在使用之前调用,不幸的是,这么做的话,用户就得记住要调用这个方法,java类库的设计者们可以通过一种被称为构造函数的特殊方法,来保证每个对象都能得到被始化.如果类有构造函数,那么java就会在对象刚刚创建,用户还来不及得到的时候,自动调用那个构造函数,这样初始化就有保障了。

  我不知道原作者的描述和译者的理解之间有多大的差异,结合全章,我没有发现两个最关键的字""和""。至少说明原作者和译者并没有真正说明JVM在初始化时做了什么,或者说并不了解JVM的初始化内幕,要不然明明有这两个方法,却为什么要认为有一个事实上并不存在的"Initialize()"方法呢?

  ""和""方法在哪里?这两个方法是实际存在而你又找不到的方法,也许正是这样才使得一些大师都犯晕。加上jdk实现上的一些BUG,如果没有深入了解,真的让人摸不着北。

  现在科学体系有一个奇怪的现象,那么庞大的体系最初都是建立在一个假设的基础是,假设1是正确的,由此推导出2,再继续推导出10000000000。可惜的是太多的人根本不在乎2-100000000000这样的体系都是建立在假设1是正确的基础上的。我并不会用“可以这样认为”这样的假设,我要确实证明""和""方法是真真实实的存在的:

[code]package debug;
 public class MyTest{
  static int i = 100/0;
  public static void main(String[] args){
   Ssytem.out.println("Hello,World!");
  }
 }[/code]

  执行一下看看,这是jdk1.5的输出:

[code]java.lang.ExceptionInInitializerError
Caused by: java.lang.ArithmeticException: / by zero
at debug.MyTest.(Test.java:3)
Exception in thread "main"[/code]

  请注意,和其它方法调用时产生的异常一样,异常被定位于debug.MyTest的.

  再来看:

[code]package debug;
 public class Test {
  Test(){
   int i = 100 / 0;
  }
 public static void main(String[] args) {
  new Test();
 }
}

  jdk1.5输入:

  Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero

  at debug.Test.(Test.java:4)

  at debug.Test.main(Test.java:7)[/code]

  JVM并没有把异常定位在Test()构造方法中,而是在debug.Test.。

  当我们看到了这两个方法以后,我们再来详细讨论这两个“内置初始化方法”(我并不喜欢生造一些非标准的术语,但我确实不知道如何规范地称呼他们)。

  内置初始化方法是JVM在内部专门用于初始化的特有方法,而不是提供给程序员调用的方法,事实上“<>”这样的语法在源程序中你连编译都无法通过。这就说明,初始化是由JVM控制而不是让程序员来控制的。
文章评论

共有 2 条评论

  1. 涵琳 于 2006-09-17 09:35:39发表:

      下面我们再来看看实例初始化方法""

      ""用于对象创建时对对象进行初始化,当在HEAP中创建对象时,一旦在HEAP分配了空间。最先就会调用""方法。这个方法包括实例变量的赋值(声明不在其中)和初始化块,以及构造方法调用。如果有多个重载的构造方法,每个构造方法都会有一个对应的""方法。构造方法隐式或显示调用父类的构造方法前,总是先执行实例变量初始化和初始化块.同样,实例变量和初始化块的顺序也是按源文件的原文顺序执行,构造方法中的代码在最后执行:

    [code]package debug;
    public class Test {
     int x = 0;
     String s = "123";
     {
      String s1 = "456";
      //if(1==1)
      //throw new RuntimeException();
     }
     public Test(){
      String ss = "789";
     }
     public static void main(String[] args) {
      new Test();
     }
    }
    javap -c debug.Test的结果:
     Compiled from "Test.java"
     public class debug.Test extends java.lang.Object{
      int x;
      java.lang.String s;
      public debug.Test();
      Code:
      0: aload_0
      1: invokespecial #1; //Method java/lang/Object."":()V
      4: aload_0
      5: iconst_0
      6: putfield #2; //Field x:I
      9: aload_0
      10: ldc #3; //String 123
      12: putfield #4; //Field s:Ljava/lang/String;
      15: ldc #5; //String 456
      17: astore_1
      18: ldc #6; //String 789
      20: astore_1
      21: return
      public static void main(java.lang.String[]);
      Code:
      0: new #7; //class debug/Test
      3: dup
      4: invokespecial #8; //Method "":()V
      7: pop
      8: return
     }[/code]

      如果在同一个类中,一个构造方法调用了另一个构造方法,那么对应的""方法就会调用另一个"",但是实例变量和初始化块会被忽略,否则它们就会被多次执行。

    [code]package debug;
    public class Test {
     String s1 = rt("s1");
     String s2 = "s2";
     public Test(){
      s1 = "s1";
     }
    public Test(String s){
     this();
     if(1==1) throw new Runtime();
    }
    String rt(String s){
     return s;
    }
    public static void main(String[] args) {
     new Test("");
    }
    }[/code]

      反编译的结果:

    [code]Compiled from "Test.java"
    public class debug.Test extends java.lang.Object{
     java.lang.String s1;
     java.lang.String s2;
     public debug.Test();
     Code:
     0: aload_0
     1: invokespecial #1; //Method java/lang/Object."":()V
     4: aload_0
     5: aload_0
     6: ldc #2; //String s1
     8: invokevirtual #3; //Method rt:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
     11: putfield #4; //Field s1:Ljava/lang/String;
     14: aload_0
     15: ldc #5; //String s2
     17: putfield #6; //Field s2:Ljava/lang/String;
     20: aload_0
     21: ldc #2; //String s1
     23: putfield #4; //Field s1:Ljava/lang/String;
     26: return
     public debug.Test(java.lang.String);
     Code:
      0: aload_0
      1: invokespecial #7; //Method "":()V
      4: new #8; //class java/lang/RuntimeException
      7: dup
      8: invokespecial #9; //Method java/lang/RuntimeException."":()V
      11: athrow
      java.lang.String rt(java.lang.String);
     Code:
      0: aload_1
      1: areturn
      public static void main(java.lang.String[]);
     Code:
      0: new #10; //class debug/Test
      3: dup
      4: ldc #11; //String
      6: invokespecial #12; //Method "":(Ljava/lang/String;)V
      9: pop
      10: return
     }[/code]

      我们看到,由于Test(String s)调用了Test();所以"":(Ljava/lang/String;)V不再对实例变量和初始化块进次初始化:

    [code]public debug.Test(java.lang.String);
    Code:
     0: aload_0
     1: invokespecial #7; //Method "":()V
     4: new #8; //class java/lang/RuntimeException
     7: dup
     8: invokespecial #9; //Method java/lang/RuntimeException."":()V
     11: athrow[/code]

      而如果两个构造方法是相互独立的,则每个构造方法调用前都会执行实例变量和初始化块的调用:

    [code]package debug;
    public class Test {
     String s1 = rt("s1");
     String s2 = "s2";
     {
      String s3 = "s3";
     }
    public Test() {
     s1 = "s1";
    }
    public Test(String s) {
     if (1 == 1)
      throw new RuntimeException();
    }
    String rt(String s) {
     return s;
    }
    public static void main(String[] args) {
     new Test("");
    }
    }[/code]

      反编译的结果:

    [code]Compiled from "Test.java"
     public class debug.Test extends java.lang.Object{
      java.lang.String s1;
      java.lang.String s2;
      public debug.Test();
      Code:
      0: aload_0
      1: invokespecial #1; //Method java/lang/Object."":()V
      4: aload_0
      5: aload_0
      6: ldc #2; //String s1
      8: invokevirtual #3; //Method rt:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
      11: putfield #4; //Field s1:Ljava/lang/String;
      14: aload_0
      15: ldc #5; //String s2
      17: putfield #6; //Field s2:Ljava/lang/String;
      20: ldc #7; //String s3
      22: astore_1
      23: aload_0
      24: ldc #2; //String s1
      26: putfield #4; //Field s1:Ljava/lang/String;
      29: return
      public debug.Test(java.lang.String);
      Code:
      0: aload_0
      1: invokespecial #1; //Method java/lang/Object."":()V
      4: aload_0
      5: aload_0
      6: ldc #2; //String s1
      8: invokevirtual #3; //Method rt:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
      11: putfield #4; //Field s1:Ljava/lang/String;
      14: aload_0
      15: ldc #5; //String s2
      17: putfield #6; //Field s2:Ljava/lang/String;
      20: ldc #7; //String s3
      22: astore_2
      23: new #8; //class java/lang/RuntimeException
      26: dup
      27: invokespecial #9; //Method java/lang/RuntimeException."":()V
      30: athrow
      java.lang.String rt(java.lang.String);
      Code:
      0: aload_1
      1: areturn
      public static void main(java.lang.String[]);
      Code:
      0: new #10; //class debug/Test
      3: dup
      4: ldc #11; //String
      6: invokespecial #12; //Method "":(Ljava/lang/String;)V
      9: pop
      10: return
     }[/code]

      明白了上面这些知识,我们来做一个小测试吧:

    [code]public class Test2 extends Test1
    {
     System.out.print("1");
    }
    Test2(){
     System.out.print("2");
    }
    static{
     System.out.print("3");
    }
    {
     System.out.print("4");
    }
    public static void main(String[] args) {
     new Test2();
    }
    }
    class Test1 {
     Test1(){
     System.out.print("5");
    }
    static{
     System.out.print("6");
    }
    }[/code]

      试试看能清楚打印的顺序吗?如果没有new Test2()将打印什么?

  2. 涵琳 于 2006-09-17 09:34:09发表:

      类初始化方法:

      我没有从任何地方了解到的cl是不是class的简写,但这个方法确实是用来对“类”进行初始化的。换句话说它是用来初始化static上下文的。

      在类装载(load)时,JVM会调用内置的方法对类成员和静态初始化块进行初始化调用。它们的顺序按照源文件的原文顺序。

      我们稍微增加两行static语句:

    [code]package debug;
    public class Test {
     static int x = 0;
     static String s = "123";
     static {
      String s1 = "456";
      if(1==1)
      throw new RuntimeException();
     }
     public static void main(String[] args) {
      new Test();
     }
    }[/code]

      然后进行反编译:

    [code]javap -c debug.Test
    Compiled from "Test.java"
    public class debug.Test extends java.lang.Object{
     static int x;
     static java.lang.String s;
     public debug.Test();
     Code:
      0: aload_0
      1: invokespecial #1; //Method java/lang/Object."":()V
      4: return
      public static void main(java.lang.String[]);
      Code:
      0: new #2; //class debug/Test
      3: dup
      4: invokespecial #3; //Method "":()V
      7: pop
      8: return
      static {};
      Code:
      0: iconst_0
      1: putstatic #4; //Field x:I
      4: ldc #5; //String 123
      6: putstatic #6; //Field s:Ljava/lang/String;
      9: ldc #7; //String 456
      11: astore_0
      12: new #8; //class java/lang/RuntimeException
      15: dup
      16: invokespecial #9; //Method java/lang/RuntimeException."":()V
      19: athrow
     }[/code]

      我们可以看到,类初始化正是按照源文件中定义的原文顺序进行。先是声明

    [code]static int x;
    static java.lang.String s;[/code]

      然后对int x和String s进行赋值:

    [code]0: iconst_0
    1: putstatic #4; //Field x:I
    4: ldc #5; //String 123
    6: putstatic #6; //Field s:Ljava/lang/String;[/code]

      执行初始化块的String s1 = "456";生成一个RuntimeException抛

    [code]9: ldc #7; //String 456
    11: astore_0
    12: new #8; //class java/lang/RuntimeException
    15: dup
    16: invokespecial #9; //Method java/lang/RuntimeException."":()V
    19: athrow[/code]

      要明白的是,""方法不仅是类初始化方法,而且也是接口初始化方法。并不是所以接口

      的属性都是内联的,只有直接赋常量值的接口常量才会内联。而

      [public static final] double d = Math.random()*100;

      这样的表达式是需要计算的,在接口中就要由""方法来初始化。