Static变量和实例变量的初始化顺序问题

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编程 SUN

问题重现

让我们先来看一下以下的程序：

1 public class StaticInitSequence {
2      // -------------------Static fields-------------------
3      private static int staticIntVar = 10 ;
4      private static int staticComputeIntVar = ( int )(Math.random() * 10 );
5      private static String staticStrVar = " Static field init(before) " ;
6      private static Object staticRefVar = new Object();
7
8      static {
9        staticIntVar = 20 ;
10        staticStrVar = " Static block init(before) " ;
11        staticAfterIntVar = 40 ;
12        staticAfterStrVar = " Static block init(after) " ;
13     }
14
15      private static int staticAfterIntVar = 30 ;
16      private static String staticAfterStrVar = " Static field init(after) " ;
17
18      // ---------------------Instance fields----------------
19      private int fieldIntVar = 100 ;
20      private int fieldComputeIntVar = ( int )(Math.random() * 100 );
21      private String fieldStrVar = " Instance field init(before) " ;
22
23      public StaticInitSequence() {
24        fieldIntVar = 200 ;
25        fieldStrVar = " Constructor field init(before) " ;
26
27        fieldAfterIntVar = 400 ;
28        fieldAfterStrVar = " Constructor field init(after) " ;
29     }
30
31      private int fieldAfterIntVar = 300 ;
32      private String fieldAfterStrVar = " Instance field init(after) " ;
33
34      public void print() {
35        System.out.println( " ----------------Static Fields------------ " );
36        System.out.println( " staticIntVar: " + staticIntVar);
37        System.out.println( " staticComputeIntVar: " + staticComputeIntVar);
38        System.out.println( " staticStrVar: " + staticStrVar);
39        System.out.println( " staticRefVar: " + staticRefVar);
40        System.out.println( " staticAfterIntVar: " + staticAfterIntVar);
41        System.out.println( " staticAfterStrVar: " + staticAfterStrVar);
42
43        System.out.println( " -----------------Instance Fields--------- " );
44        System.out.println( " fieldIntVar : " + fieldIntVar);
45        System.out.println( " fieldComputeIntVar : " + fieldComputeIntVar);
46        System.out.println( " fieldStrVar : " + fieldStrVar);
47        System.out.println( " fieldAfterIntVar : " + fieldAfterIntVar);
48        System.out.println( " fieldAfterStrVar : " + fieldAfterStrVar);
49     }
50 }

如果我们调用以上类的 print() 方法（ new StaticInitSequence().print() ），会有什么样的结果呢？

我自认为，直接对一个字段初始化是编译器提供支持的一种编程方式，这种编程方式可以提高代码的可读性，因为用户可以直接知道一个字段的初始值，而不用到构造函数或者静态语句块里面去找。在 Java 中，实际编译后的二进制文件中，所有的字段初始化语句都放在了初始化函数中（类（静态）初始化函数（ <clinit> ）或者实例初始化（构造函数 /<init> ）函数）。因此在我的逻辑思维中，在源代码中，初始化函数应该可以改变字段初始化中的值，这样还就可以在字段初始化中提供一个初始值，而在初始化函数中根据需要改变它。然而另我感到意外的是 Java 中只有实例初始化机制是这样实现的，而静态字段初始化中没有实现这种机制（在 C# 中不管实例初始化和静态初始化都实现了这种机制），静态字段初始化的顺序是完全根据源代码中定义顺序来初始化的；从耦合的角度，这就是一个顺序耦合的典型。不知道为什么 Java 要这样实现，是否它有其他方面的问题的考虑？亦或是 Java 设计者或者 Java 编译器设计者的一个失误？不管怎么样，用 sun 的 javac 编译出来的以上程序的运行结果如下：

---------------- Static Fields ------------
staticIntVar: 20
staticComputeIntVar: 7
staticStrVar: Static block init(before)
staticRefVar: java.lang.Object@14318bb
staticAfterIntVar: 30
staticAfterStrVar: Static field init(after)
----------------- Instance Fields ---------
fieldIntVar : 200
fieldComputeIntVar : 8
fieldStrVar : Constructor field init(before)
fieldAfterIntVar : 400
fieldAfterStrVar : Constructor field init(after)

问题解释：

从以上程序生成的二进制代码就可以很好的解释以上的结果：

< clinit > :
    // staticIntVar = 10
      0 bipush 10
      2 putstatic org.levin.insidejvm.miscs.staticinit.StaticInitSequence.staticIntVar : int [ 22 ]
       // staticComputeIntVar = (int)(Math.random() * 10)
      5 invokestatic java.lang.Math.random() : double [ 24 ]
      8 ldc2_w < Double 10.0 > [ 30 ]
     11 dmul
     12 d2i
     13 putstatic org.levin.insidejvm.miscs.staticinit.StaticInitSequence.staticComputeIntVar : int [ 32 ]
     // staticStrVar = “Static field init(before)”
     16 ldc < String " Static field init(before) " > [ 34 ]
     18 putstatic org.levin.insidejvm.miscs.staticinit.StaticInitSequence.staticStrVar : java.lang.String [ 36 ]
     // staticRefVar = new Object();
     21 new java.lang.Object [ 3 ]
     24 dup
     25 invokespecial java.lang.Object() [ 38 ]
     28 putstatic org.levin.insidejvm.miscs.staticinit.StaticInitSequence.staticRefVar : java.lang.Object [ 41 ]
     // staticIntVar = 20
     31 bipush 20
     33 putstatic org.levin.insidejvm.miscs.staticinit.StaticInitSequence.staticIntVar : int [ 22 ]
     // staticStrVar = “Static block init(before)”
     36 ldc < String " Static block init(before) " > [ 43 ]
     38 putstatic org.levin.insidejvm.miscs.staticinit.StaticInitSequence.staticStrVar : java.lang.String [ 36 ]
     // staticAfterIntVar = 40
    </

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工作流参考规范概述 | 怎么知道页面被放大缩小了

2011-06-27 07:30
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