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2021-10-04
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深入 Java 初始化
关于 Java 初始化, 有多文章都用了很大篇幅的介绍。 经典的 <<Thinking in java>> 更是用了专
门的一章来介绍 Java 初始化。但在大量有代码实例后面,感觉上仍然没有真正深入到初始化的本
质。
本文以作者对 JVM 的理解和自己的经验, 对 Java 的初始化做一个比深入的说明, 由于作者有
水平限制,以及 JDK 各实现版本的变化,可能仍然有不少错误和缺点。欢迎行家高手赐教。
要深入了解 Java 初始化, 我们无法知道从程序流程上知道 JVM 是按什么顺序来执行的。 了解
JVM 的执行机制和堆栈跟踪是有效的手段。 可惜的是, 到目前为止。 JDK1 。4 和 JDK1 。5 在 javap
功能上却仍然存在着 BUG 。所以有些过程我无法用实际的结果向你证明两种相反的情况。
<<Thinking in java>>( 第三版 )在第四章一开始的时候 ,这样来描述 Java 的初始化工作 :
以下译文原文 :
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
"<clinit>" 和"<init>" 。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 ?
"<clinit>" 和"<init>" 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 "<clinit>" 和 "<init>" 方法是真真实实的存在的:
package debug;
public class MyTest{
static int i = 100/0;
public static void main(String[] args){
Ssytem.out.println("Hello,World!");
}
}
执行一下看看 ,这是 jdk1.5 的输出:
java.lang.ExceptionInInitializerError
Caused by: java.lang.ArithmeticException: / by zero
at debug.MyTest.(Test.java:3)
Exception in thread "main"
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<clinit>.
再来看:
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.<init>(Test.java:4)
at debug.Test.main(Test.java:7)
JVM 并没有把异常定位在 Test() 构造方法中,而是在 debug.Test.<init> 。
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。
类初始化方法: <clinit>
我没有从任何地方了解到 <clinit> 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 <clinit> 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:
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();
}
}
然后进行反编译:
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
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maodi_lzc
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