Java 实例化对象过程

sancaiodm Java 2022-01-14 1414 0

 一个Java对象的创建过程包括 类初始化 和 类实例化 两个阶段。     

   学习java我们一定要区分 类的初始化 与 类的实例化,此两者是不同的操作,前者是java虚拟机JVM将描述类加载至内存中生成一个唯一的Class对象并对静态变量和静态代码块的初始化,而后者是创建一个类的对象,即我们经常用的new操作,一个对象在可以被使用之前必须要被正确地初始化,这是Java规范规定的。

    类的初始化是指类加载过程中的初始化阶段对类变量按照程序员的意图进行赋值的过程;

    类的实例化是指在类完全加载到内存中后创建对象的过程


    在实例化一个对象时,java虚拟机JVM首先会检查当前类是否已经加载并初始化,如果没有,则java虚拟机JVM会立即对其进行加载并调用类构造器<clinit>()方法完成类的初始化。在类初始化过程中或初始化完毕后才会去对类进行实例化


总的来说,类实例化的一般过程是:

  1. 父类的类构造器<clinit>() 父类的静态字段或者静态语句块

  2. 子类的类构造器<clinit>()子类的静态字段或静态语句块 

  3. 父类的实例构造器<init>() 父类的成员变量和实例代码块 

  4. 父类的构造函数 

  5. 子类的实例构造器<init>()子类的成员变量和实例代码块

  6. 子类的构造函数。

所以在类中,加载顺序为:

  1. 首先加载父类的静态字段或者静态语句块

  2. 子类的静态字段或静态语句块

  3. 父类普通变量以及语句块

  4. 父类构造方法被加载

  5. 子类变量或者语句块被加载

  6. 子类构造方法被加载

关于类的加载顺序,大家可以看此文:Java 类的加载

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转载声明:下文出自:https://blog.csdn.net/justloveyou_/article/details/72466416

这文章写得非常详细,博主不再赘述,

Java 对象的创建过程

  当一个对象被创建时,虚拟机就会为其分配内存来存放对象自己的实例变量及其从父类继承过来的实例变量(即使这些从超类继承过来的实例变量有可能被隐藏也会被分配空间)。在为这些实例变量分配内存的同时,这些实例变量也会被赋予默认值(零值)。在内存分配完成之后,Java虚拟机就会开始对新创建的对象按照程序猿的意志进行初始化。在Java对象初始化过程中,主要涉及三种执行对象初始化的结构,分别是 实例变量初始化、实例代码块初始化 以及 构造函数初始化。


1、实例变量初始化与实例代码块初始化

  我们在定义(声明)实例变量的同时,还可以直接对实例变量进行赋值或者使用实例代码块对其进行赋值。如果我们以这两种方式为实例变量进行初始化,那么它们将在构造函数执行之前完成这些初始化操作。实际上,如果我们对实例变量直接赋值或者使用实例代码块赋值,那么编译器会将其中的代码放到类的构造函数中去,并且这些代码会被放在对超类构造函数的调用语句之后(还记得吗?Java要求构造函数的第一条语句必须是超类构造函数的调用语句),构造函数本身的代码之前


2、构造函数初始化

  我们可以从上文知道,实例变量初始化与实例代码块初始化总是发生在构造函数初始化之前,那么我们下面着重看看构造函数初始化过程。众所周知,每一个Java中的对象都至少会有一个构造函数,如果我们没有显式定义构造函数,那么它将会有一个默认无参的构造函数。在编译生成的字节码中,这些构造函数会被命名成<init>()方法,参数列表与Java语言书写的构造函数的参数列表相同。


  我们知道,Java要求在实例化类之前,必须先实例化其超类,以保证所创建实例的完整性。事实上,这一点是在构造函数中保证的:Java强制要求Object对象(Object是Java的顶层对象,没有超类)之外的所有对象构造函数的第一条语句必须是超类构造函数的调用语句或者是类中定义的其他的构造函数,如果我们既没有调用其他的构造函数,也没有显式调用超类的构造函数,那么编译器会为我们自动生成一个对超类构造函数的调用,


小结

  总而言之,实例化一个类的对象的过程是一个典型的递归过程,如下图所示。进一步地说,在实例化一个类的对象时,具体过程是这样的:

image.png

  在准备实例化一个类的对象前,首先准备实例化该类的父类,如果该类的父类还有父类,那么准备实例化该类的父类的父类,依次递归直到递归到Object类。此时,首先实例化Object类,再依次对以下各类进行实例化,直到完成对目标类的实例化。具体而言,在实例化每个类时,都遵循如下顺序:先依次执行实例变量初始化和实例代码块初始化,再执行构造函数初始化。也就是说,编译器会将实例变量初始化和实例代码块初始化相关代码放到类的构造函数中去,并且这些代码会被放在对超类构造函数的调用语句之后,构造函数本身的代码之前。


类的初始化时机与过程

  关于类的初始化时机,简单地说,在类加载过程中,准备阶段是正式为类变量(static 成员变量)分配内存并设置类变量初始值(零值)的阶段,而初始化阶段是真正开始执行类中定义的java程序代码(字节码)并按程序猿的意图去初始化类变量的过程。更直接地说,初始化阶段就是执行类构造器<clinit>()方法的过程。<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代码块static{}中的语句合并产生的,其中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。


  类构造器<clinit>()与实例构造器<init>()不同,它不需要程序员进行显式调用,虚拟机会保证在子类类构造器<clinit>()执行之前,父类的类构造<clinit>()执行完毕。由于父类的构造器<clinit>()先执行,也就意味着父类中定义的静态代码块/静态变量的初始化要优先于子类的静态代码块/静态变量的初始化执行。特别地,类构造器<clinit>()对于类或者接口来说并不是必需的,如果一个类中没有静态代码块,也没有对类变量的赋值操作,那么编译器可以不为这个类生产类构造器<clinit>()。此外,在同一个类加载器下,一个类只会被初始化一次,但是一个类可以任意地实例化对象。也就是说,在一个类的生命周期中,类构造器<clinit>()最多会被虚拟机调用一次,而实例构造器<init>()则会被虚拟机调用多次,只要程序员还在创建对象。


  注意,这里所谓的实例构造器<init>()是指收集类中的所有实例变量的赋值动作、实例代码块和构造函数合并产生的,类似于上文对Foo类的构造函数和Bar类的构造函数做的等价变换。


四. 总结

  1、一个实例变量在对象初始化的过程中会被赋值几次?

  我们知道,JVM在为一个对象分配完内存之后,会给每一个实例变量赋予默认值,这个时候实例变量被第一次赋值,这个赋值过程是没有办法避免的。如果我们在声明实例变量x的同时对其进行了赋值操作,那么这个时候,这个实例变量就被第二次赋值了。如果我们在实例代码块中,又对变量x做了初始化操作,那么这个时候,这个实例变量就被第三次赋值了。如果我们在构造函数中,也对变量x做了初始化操作,那么这个时候,变量x就被第四次赋值。也就是说,在Java的对象初始化过程中,一个实例变量最多可以被初始化4次。


  2、类的初始化过程与类的实例化过程的异同?

  类的初始化是指类加载过程中的初始化阶段对类变量按照程序猿的意图进行赋值的过程;而类的实例化是指在类完全加载到内存中后创建对象的过程。


  3、假如一个类还未加载到内存中,那么在创建一个该类的实例时,具体过程是怎样的?

  我们知道,要想创建一个类的实例,必须先将该类加载到内存并进行初始化,也就是说,类初始化操作是在类实例化操作之前进行的,但并不意味着:只有类初始化操作结束后才能进行类实例化操作。

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