Java Class Loading: an example

class loading 是一个比较复杂的过程。一般说来，类是在其 static member 被访问时被加载的。在加载时会做的一件事是：初始化 static member 和 static 代码段 (static block, i.e. static {......})，当然，static 是只会被执行 only once 的。

以下是一个例子 (adapted from Chapter 7, Thinking in Java, Fourth Edition)：

import static java.lang.System.out;  
  
class Insect {  
    private int i = 1;  
    protected int j;  
    private static int x1 = printInit("static Insect.x1 initialized");  
      
    Insect() {  
        out.println("Insect constructor");  
        out.println("i = " + i + ", j = " + j + ", x1 = " + x1);  
        this.j = 2;  
    }  
      
    static int printInit(String s) {  
        out.println(s);  
  
        return 3;  
    }  
}  
  
public class Beetle extends Insect {  
    private int k = printInit("Beetle.k initialized");  
    private static int x2 = printInit("static Beetle.x2 initialized");  
      
    public Beetle() {  
        out.println("Beetle constructor");  
        out.println("j = " + j + ", k = " + k + ", x2 = " + x2);  
    }  
   
    public static void main(String[] args) {  
        Beetle b = new Beetle();  
    }  
}  
//output:  
/* 
    static Insect.x1 initialized 
    static Beetle.x2 initialized 
    Insect constructor 
    i = 1, j = 0, x1 = 3 
    Beetle.k initialized 
    Beetle constructor 
    j = 2, k = 3, x2 = 3 
*/ 

1. 首先，访问 Beetle.main()，是个 static，好，加载 Beetle.class；
   • 发现 Beetle extends Insect，好，加载 Insect.class (如果 Insect 还有 base class，则持续这一过程，直到找到 root base class)；
     • 初始化 private static int x1 (=3)，打印 “static Insect.x1 initialized”；
     • Insect.class 加载完毕
   • 继续加载 Beetle.class；
     • 初始化 private static int x2 (=3)，打印 “static Beetle.x2 initialized”；
     • Beetle.class 加载完毕，
2. 开始执行 Beetle.main()；
   • 要 new 一个 Beetle，须先 new 一个 Insect；
     • 在执行 Insect constructor 前，先要初始化 member，由于 private static int x1 是 static 且已经初始化了，所以这次只初始化 private int i (=1) 和 protected int j (=0 by default)；
     • 执行 Insect constructor，打印 “Insect constructor” 和 “i = 1, j = 0, x1 = 3”，然后 j = 2；
     • Insect constructor 执行完毕，即 new Insect 过程完毕
   • 继续 new Beetle()；
     • 同理，在执行 Beetle constructor 之前，要先初始化 member，这里是初始化 private int k (=3)，打印 “Beetle.k initialized”；
     • 执行 Beetle constructor，打印 “Beetle constructor” 和 “j = 2, k = 3, x2 = 3”；
     • Beetle constructor 执行完毕，即 new Beetle() 过程完毕
3. Beetle.main() 执行完毕。

2009年03月27日补充：more details see warning: 在构造器中请谨慎使用被覆写方法

2009年09月04日归纳：Java Class Loading: further discussion involving steps of instance creation