前几天开始重读《Java编程思想(第3版)》,对Java对象的创建过程、成员初始化顺序(尤其是涉及到组合和继承的情况下)作一下梳理总结。
书中第4章初始化与清理中对Java对象的创建过程总结如下:
假设有个名为Dog的类
[list=1]
[*]当首次创建型为Dog的对象时(构造器可以看成静态方法),或者Dog类的静态方法/静态域首次被访问时,Java解释器必须查找类路径,以定位Dog.class文件。
[*]然后载入Dog.class(这将创建一个Class对象),有关静态初始化的动作都会执行。因此,静态初始化只在Class对象首次加载的时候进行一次。
[*]当你用new Dog()创建对象的时候,首先将在堆上为Dog对象分配足够的存储空间。
[*]这块存储空间会被清零,这就自动地将Dog中的所有基本类型数据设置成了默认值(对数字来说就是0,对布尔型和字符型也相同),而引用则被置成了null。
[*]执行所有出现于域定义处的初始化动作。
[*]执行构造器。
[/list]没有涉及到继承的时候,这个过程描述已经很清晰了,那么如果涉及到继承呢,看下面一段示例代码:

// Mouse4j.java
package com.mouse4j.simpletest;
// 静态字段类
class StaticField {
	private String s;
	StaticField(String s) {
		this.s = s;
		System.out.println("I am static field " + s);
	} 
}
// 与静态字段相对的普通字段
class NormalField {
	private String s;
	NormalField(String s) {
		this.s= s;
		System.out.println("I am mormal field " + s);
	}
}
// 特点类
class Characteristic {
	private String s;
	Characteristic(String s) {
		this.s = s;
		System.out.println("Creating Characteristic " + s);
	} 
}
// 描述类
class Description {
	// 注释1:在此例中如果用于组合的类中也包含static字段
	// public static StaticField dStr = new StaticField("Description");

	// 注释2:在此例中如果用于组合的类中也包含在域定义处初始化
	// private NormalField dStr1 = new NormalField("Description");
	private String s;
	Description(String s) {
		this.s = s;
		System.out.println("Creating Description " + s);
	} 
}
class Animal {
	public static StaticField AnimalStr = new StaticField("Animal");
	private Characteristic c = new Characteristic("Animal Characteristic");
	private Description d = new Description("Animal Description");
	Animal() {
		System.out.println("Animal()");
	}
}
class Mouse extends Animal{
	public static StaticField MouseStr = new StaticField("Mouse");
	private Characteristic c = new Characteristic("Mouse Characteristic");
	private Description d = new Description("Mouse Description");
	Mouse() {
		System.out.println("Mouse()");
	}
}
public class Mouse4j extends Mouse{
	public static StaticField Mouse4jStr = new StaticField("Mouse4j");
	private Characteristic c = new Characteristic("Mouse4j Characteristic");
	private Description d = new Description("Mouse4j Description");
	Mouse4j() {
		System.out.println("Mouse4j()");
	}

	public static void main(String[] args) {
		new Mouse4j();
	}

}



程序执行输出如下:


[quote="Console"]I am static field Animal


I am static field Mouse


I am static field Mouse4j


Creating Characteristic Animal Characteristic


Creating Description Animal Description


Animal()


Creating Characteristic Mouse Characteristic


Creating Description Mouse Description


Mouse()


Creating Characteristic Mouse4j Characteristic


Creating Description Mouse4j Description


Mouse4j()


[/quote]


从程序输出可以看出:


[list=1]


[*]当首次创建型为Mouse4j的对象时,Java解释器查找类路径,定位Mouse4j.class文件。


[*]Java解释器会根据Mouse4j.class定位其基类Mouse.class、再根据Mouse.class定位到基类Animal.class文件,有关静态初始化的动作从基类到子类依次执行。


[*]当你用new Mouse4j()创建对象的时候,首先将在堆上为Mouse4j对象(包括其基类Mouse和Animal中的域)分配足够的存储空间。


[*]这块存储空间会被清零,这就自动地将Mouse4j中的所有基本类型数据(包括其基类Mouse和Animal中的)设置成了默认值(对数字来说就是0,对布尔型和字符型也相同),而引用(包括其基类Mouse和Animal中的)则被置成了null。


[*]执行基类Animal中所有出现于域定义处的初始化动作。


[*]执行基类Animal构造器。


[*]执行基类Mouse中所有出现于域定义处的初始化动作。


[*]执行基类Mouse构造器。


[*]执行子类Mouse4j中所有出现于域定义处的初始化动作。


[*]执行子类Mouse4j构造器。


[/list]第5~10步过程总结如下:


在为所创建对象的存储空间清零后,找到继承链中最上层的基类,执行a、b两步:


a.执行其出现在域定义处的初始化动作


b.然后再执行其构造器


然后从基类到子类依次执行这两步操作。



到这里,涉及到继承Java对象创建过程和成员初始化顺序就理清楚了~(《编程思想》中关于这一点的描述让我有点晕~还是用程序实践一下思路会比较清晰)


再看组合的情况,将程序代码中的注释1和注释2去掉,考虑用于组合的类Description中也包含static字段和在域定义处初始化的情况,程序执行结果如下:


[quote="Console"]I am static field Animal


I am static field Mouse


I am static field Mouse4j


Creating Characteristic Animal Characteristic


I am static field Description


I am mormal field Description


Creating Description Animal Description


Animal()


Creating Characteristic Mouse Characteristic


I am mormal field Description


Creating Description Mouse Description


Mouse()


Creating Characteristic Mouse4j Characteristic


I am mormal field Description


Creating Description Mouse4j Description


Mouse4j()


[/quote]


可见Description对象的创建过程与成员初始化顺序与本文开头的Dog对象的例子一致。(The End)