Java中静态成员变量,静态代码块,静态内部类何时被初始化?

关于这个问题,本文不扯理论,直接上代码,通过结果来验证结论,废话少说,测试代码如下:

public class StaticTest {

    public static StaticMember staticMember = new StaticMember();

    static {
        System.out.println("static code initializer ");
    }

    private static class InnerClass {
        private static StaticTest staticTest = new StaticTest("load from InnerClass");
    }

    public StaticTest() {
    }

    public StaticTest(String a) {
        System.out.println(a);
    }

    public static void f(){

    }

    public void d(){

    }

    public static void e(){
        InnerClass.staticTest.d();
    }
}
public class StaticMember {
    public StaticMember(){
        System.out.println("StaticMember");
    }
}

在StaticTest 测试类中我写了三种静态域分别是静态成员变量,静态代码块以及静态内部类,下面通过不同的case测试上面三种静态域何时被初始化。
测试case代码:

public class Main {
    static boolean flg;

    public static void main(String[] args) {

        /**case1**/
        //不会执行静态代码块, 静态成员变量不会初始化, 也不会加载静态内部类
        String simpleName = StaticTest.class.getSimpleName();

        /**case2**/
        //会执行静态代码块, 静态成员变量会初始化, 不会加载静态内部类
        //输出 StaticMember
        //    static code initializer
        StaticMember staticMember = StaticTest.staticMember;

        /**case3**/
        //会执行静态代码块, 静态成员变量会初始化, 不会加载静态内部类
        //输出 StaticMember
        //    static code initializer
        new StaticTest();

        /**case4**/
        //会执行静态代码块, 静态成员变量会初始化, 不会加载静态内部类
        //输出 StaticMember
        //    static code initializer
        StaticTest.f();

        /**case5**/
        //不会执行静态代码块, 静态成员变量不会初始化, 也不会加载静态内部类
        if (flg) {
            test();
        }

        /**case6**/
        //会执行静态代码块, 静态成员变量会初始化, 同时加载静态内部类
        // 输出:StaticMember
        //      static code initializer
        //      load from InnerClass
        StaticTest.e();
    }

    private static void test(){
        StaticTest.f();
        StaticTest.e();
    }

}

通过上面每一种代码测试case的输出结果,可以得出如下结论:

  • 静态成员变量和静态代码块(static{})只有在类被调用的时候才会初始化。
    这里是指在运行时真正被使用到才会被初始化,如果是在编译时被使用到,但在运行时没有使用到也不会被初始化,比如上面的case5。
  • 静态内部类只有当被外部类调用到的时候才会初始化。
    这里也是指在运行时,也就是说不在于你在编辑器中有没有写调用的代码,而是你写的这段调用代码运行时是否会被真正执行到。在只使用了外部类,但是没有使用内部类的情况下,内部类里面的东西不会被初始化。

关于case1的情况,直接引用StaticTest.class不会初始化静态变量和静态代码块,而直接new StaticTest()就会,为什么呢?因为JVM在加载类的过程中分为五个阶段:加载、验证、准备、解析、初始化,StaticTest.class的方式发生在第一个阶段,这个阶段会在Java堆中创建java.lang.Class的实例,而变量和静态块是发生在最后一个初始化的阶段,具体参考:Java虚拟机 类加载的过程, Chapter 5. Loading, Linking, and Initializing

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