Java 7之基础 - 学习Java类必须知道的几点

1、类的加载执行顺序 

public class Dervied extends Base {    private String name = "dervied";     public Dervied() {         tellName();        printName();    }    public void tellName() {         System.out.println("Dervied tell name: " + name);    }    public void printName() {         System.out.println("Dervied print name: " + name);    }    public static void main(String[] args){            new Dervied();         }}class Base {    private String name = "base";     public Base() {        tellName();        printName();    }    public void tellName() {         System.out.println("Base tell name: " + name);    }    public void printName() {         System.out.println("Base print name: " + name);    }}

先初始化父类然后再初始化子类（这个初始化包括静态和非静态变量、静态和非静态的方法块、构造函数）

Dervied tell name: null

Dervied print name: null

Dervied tell name: dervied

Dervied print name: dervied

再看一下如下的例子：

class ParentClass {public static int  a=2;public int b=3;{System.out.println("this is anonymity b="+b);}static {a=4;System.out.println("this is static and a="+a);}public ParentClass() {System.out.println("this is parent gozao");this.s();}public void s() {System.out.println("this is parent");}}public class Son extends ParentClass {public Son(){System.out.println("this is  son gozao");}public static void main(String[] args) {ParentClass d = new Son();d.s();}public void s() {//super.s();System.out.println("this is son");}}

运行结果如下：

this is static and a=4this is anonymity b=3this is parent gozaothis is sonthis is  son gozaothis is son

可以看出类内的加载顺序为：

（1）

       静态变量   对于静态变量肯定要首先进行初始化，因为后面的方法可能会使用这个变量，或者构造函数中也可能用到。而对于非静态变量而言，由于匿名块内、非静态方法和构造函数都可以进行操作（不仅仅是初始化），所以要提前进行加载和赋默认值。

       静态代码块   多个静态代码块按顺序加载，这里需要注意：在这个顺序不难是类内书写的顺序，也是类加载的顺序，也就是说如果子类也有静态代码块，则子类的也加载。由于静态代码块可能会负责变量的初始化，或者是对象等的初始化，这样在构造函数或者方法中就变得可用了。而顺序加载多半是由于Java是按顺序执行代码的原因。

       静态方法   一般静态方法中禁止引用还未初始化的非静态变量，如果引用了静态变量，则静态变量必须放到这个静态方法的前面，以保证在使用时已经被正确地初始化。

      一般如上要按顺序执行加载。

       如果静态代码块中用到了静态变量，则静态变量必须在前面，如果在后会出现编译错误，而静态代码块中不可以出现非静态的变量。      

public static int  a=2;  // 必须放到静态代码块前// public int a=3;       // 代码块中会报错{System.out.println("this is anonymity b="+b);}static {System.out.println("this is static and a="+a);}

        静态方法与静态变量的关系和上面一样。

（2）

        匿名代码块  这个要后初始化于静态代码块和静态变量，因为其依然属于实例对象，而不属于类。在这里可以对非静态成员变量进行初始化工作，同样也可以引用静态变量，因为已经被初始化过了。

        非静态变量  这个要后初始化于静态代码块和静态变量，如果在匿名代码块中有对非静态变量的引用，则非静态变量必须在前面，以保证先被初始化。对静态变量的位置不做要求。举例：

public int b=3;  // 必须放到匿名代码块的前面，以保证先被初始化后使用{System.out.println("this is anonymity b="+b);}public static int  b=2;  // 可以放到匿名代码块的任意位置

        如果两者没有引用，则按顺序执行加载。

（3）

         构造函数  这里需要解释一下，为什么初始化子类必先初始化父类，由于子类可能会继承父类的属性或方法，所以肯定要先初始化父类了，而初始化父类则必须要调用父类的构造函数。

至于方法不用考虑，因为方法不用初始化，所以无论是静态还是不静态，和这个没有关系。

其实如上的代码还能说明一些问题，可以看到，在父类中通过this.s()调用的是子类的方法，子类的s()方法覆盖了父类的方法后，无论在哪里调用，都是调用子类的方法。

下面再来看一个比较复杂的面试题（阿里巴巴），如下：

public class InitializeDemo {private static int k = 1;private static InitializeDemo t1 = new InitializeDemo("t1");private static InitializeDemo t2 = new InitializeDemo("t2");private static int i = print("i");private static int n = 99;static {print("静态块");}private int j = print("j");{print("构造块");}public InitializeDemo(String str) {System.out.println((k++) + ":" + str + "   i=" + i + "    n=" + n);++i;++n;}public static int print(String str) {System.out.println((k++) + ":" + str + "   i=" + i + "    n=" + n);++n;return ++i;}public static void main(String args[]) {new InitializeDemo("init");}}

最终的输出结果如下：

1:j   i=0    n=02:构造块   i=1    n=13:t1   i=2    n=24:j   i=3    n=35:构造块   i=4    n=46:t2   i=5    n=57:i   i=6    n=68:静态块   i=7    n=999:j   i=8    n=10010:构造块   i=9    n=10111:init   i=10    n=102

对其进行解释如下：

1.     运行main方法的时候,JVM会调用ClassLoader来加载Test类,那么一起源于这次加载2.     上面有四个静态属性,所以会按顺序逐一初始化这四个静态属性3.private static int k = 1;                 此时将k初始化为14.private static Test t1 = new Test("t1");  创建Test对象,那么按照核心理念中的顺序  先执行     private int j = print("j");     打印出j,然后执行构造块,最后执行构造方法5.private static Test t2 = new Test("t2");  同步骤46.private static int i = print("i");        打印i7.private static int n = 99;                直到这一步,n才被赋值为99,之前是从默认的0开始++的8.     静态属性初始化完毕,代码走到静态块,打印出静态块,此时n=999.     静态属性和静态块执行完毕,然后执行main方法中的代码new Test("init");10.main方法中创建对象,先初始化非静态属性,private int j = print("j");打印j,然后执行构造块,最后执行构造方法

2、不可变类  

不可变类是指当创建了这个类的实例后，就不允许修改它的属性值。在JDK的基本类库中，所有基本类型的包装类，如Integer、Long等都是不可变类，除此之外还有java.lang.String也是不可变类。不可变类的实例一但创建，其内在成员变量的值就不能被修改。创建一个不可变类需要如下条件：

1. 对于一般成员都是private，还可以使用public static final 来定义一个全局的常量。
2. 不提供对成员的修改方法，例如：setXxx()
3. 确保所有的方法不会被重载。手段有两种：使用final Class(强不可变类)，或者将所有的类方法加上final关键字(弱不可变类)。
4. 如果某一个类成员不是原始变量(primitive)或者不可变类，必须通过在成员初始化或者get方法时通过深度clone方法，来确保类的不可变。

其它的都好理解，下面来着重解释一下第4条。举个例子：

public final class MyImmutableWrong {  // 使用final关键字声明为强不可变类private final int[] myArray;public MyImmutableWrong(int[] anArray) {this.myArray = anArray; // wrong}public String toString() {StringBuffer sb = new StringBuffer("Numbers are: ");for (int i = 0; i < myArray.length; i++) {sb.append(myArray[i] + " ");}return sb.toString();}}

由于int[] anArray是一个数组，属于引用类型。这样当再次去操作外部的一个引用时，其指向的共同内容，也就是数组的值。

public class dd {public static void main(String[] args) {         int array[]={1,2,3,4};         MyImmutableWrong service=new MyImmutableWrong(array);         array[2]=99;         System.out.println(service.toString());}}

查看控制台的输出内容：

Numbers are: 1 2 99 4 

可以看到，不可变类中的数组内容发生了改变。究其原因就是 - 关键字final仅对其直接指向的对象有用，并且final引用可以指向带有非final域的对象。

为了避免这个问题，必须对数组进行深度克隆。也就是专门再为不可变类中的数组开避一份内存空间，然后将参数的值赋值过去。正确的写法如下：

public final class MyImmutableCorrect {private final int[] myArray;public MyImmutableCorrect(int[] anArray) {this.myArray = anArray.clone(); }public String toString() {StringBuffer sb = new StringBuffer("Numbers are: ");for (int i = 0; i < myArray.length; i++) {sb.append(myArray[i] + " ");}return sb.toString();}}

测试后发现：

Numbers are: 1 2 3 4 

不可变类有一些优点，比如因为它的对象是只读的，所以多线程并发访问也不会有任何问题。当然也有一些缺点，比如每个不同的状态都要一个对象来代表，可能会造成性能上的问题。

3、静态内部类  

     

       内部类就是在一个类的内部定义的类，内部类中不能定义静态成员（静态成员不是对象的特性，只是为了找一个容身之处，所以需要放到一个类中而已，把“全局变量”放在内部类中就是毫无意义的事情，所以被禁止），内部类可以直接访问外部类中的成员变量，即使这个成员变量是由private来修饰的。

       同样拿不可变类来举一个例子。假如这个不可变类中有许多的private final属性需要初始化，这时候看起来就不太方便。可能有人会采用工厂方法来解决，但有时候也可以使用静态内部类来解决这一问题。如下：

public class Author {  private final String name;  public String getName() {    return name;  }  public Author(String name_) {    name = name_;  }  @Override  public String toString() {    return "Author [name=" + name + "]";  }}

public final class Update {  // 强不可变类private final Author author;  // 作者,是个引用变量private final String updateText;  // 更新内容private final long createTime;  // 更新时间// 私有构造函数，防止外部实例化private Update(Builder b_) {author = b_.author;updateText = b_.updateText;createTime = b_.createTime;}// 构建器public static class Builder {private long createTime;private Author author;private String updateText;public Builder author(Author author_) {author = author_;return this;}public Builder updateText(String updateText_) {updateText = updateText_;return this;}public Builder createTime(long createTime_) {createTime = createTime_;return this;}public Update build() {// 更新外部类的值return new Update(this);}}public Author getAuthor() {return author;}public String getUpdateText() {return updateText;} @Override  public String toString() {    return "Update [author=" + author + ", updateText=" + updateText        + ", createTime=" + createTime + "]";  }}

可以看到，静态内部类有与外部类同样的成员变量，但是静态内部类中的成员变量却是可以修改的。

来测试一下：

public class Test {public static void main(String[] args) {final Update first = getUpdate("abc");// 获取不可变类的实例System.out.println(first.toString());}private static Update getUpdate(String s) {Update.Builder b = new Update.Builder();b.updateText(s).author(new Author("mazhi"));return b.build();// 初始化不可变类并返回实例}}

运行后的结果如下：
Update [author=Author [name=mazhi], updateText=abc, createTime=0]

   在方法外部定义的内部类可以加上static关键字、可以定义成public、protected、默认的、private等多种类型，而普通类只能定义成public和默认的这两种类型。在外面引用静态内部类的名称为"外部类名.内部类名"。不需要创建外部类的实例对象，就可以直接创建静态内部类。例如：

Update.Builder b = new Update.Builder(); // 获取静态内部类的实例对象

   由于不依赖于外部类的实例对象，所以能访问外部类的非static成员变量。

想了解更多的内部类，可以查阅其它资料。

参考文献：

1、http://blog.csdn.net/ysjian_pingcx/article/details/19605335