Java面向对象(二) 静态域、代码块和内存区域图

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Java面向对象(二) 静态域、代码块和内存区域图

静态域

  • 将域定义成static后，每个类中只有一个这样的域，与类相关的，也称为类成员。但是每个对象对于所有的实例域却都有自己的一份拷贝。
  • 静态域会随着类的加载而加载并初始化，存在于方法区内存中的字节码文件的静态区域中。
  • 优先于对象存在，先有方法区的类加载，后才可能会有堆内存的对象实例化。
  • 静态域会被所有的对象共享，也称为共享区。
  • 一般共性用静态，特性用非静态。
  • 一般通过类名直接调用，虽然也可以通过对象名调用，但是不推荐，也不合适。

static关键字注意事项

  • 在静态方法中没有this关键字
    • 静态是随着类的加载而初始化，而this是随着对象的创建而存在的。
    • 静态比对象优先存在。
  • 静态方法只能访问静态成员和静态成员方法，即静态只能访问静态
    • 静态方法：
      • 成员变量：只能访问静态变量
      • 成员方法：只能访问静态成员方法
    • 非静态方法：
      • 成员变量：可以是静态的，也可以是非静态的
      • 成员方法：可以是静态的成员方法，也可以是非静态的成员方法。

静态变量和成员变量区别

  • 静态变量也叫类变量，成员变量也叫对象变量。
  • 所属不同
    • 静态变量属于类
    • 成员变量属于对象
  • 内存中的位置不同：
    • 静态变量存储于方法区的静态区
    • 成员变量存储于堆内存

代码块

代码块概述

  • Java中，使用{}括起来的代码称为代码块

代码块的分类

  • 根据位置和声明的不同，可以分为局部代码块，构造代码块，静态代码块和同步代码块

代码块的应用

  • 局部代码块
    • 在方法中出现，可以限定变量的生命周期，及早释放，提高内存利用率。
  • 构造代码块（初始化代码块）
    • 在类中方法外出现，将多个构造器中的相同代码放到一起，每次调用构造器都执行，并且在构造方法前执行。
  • 静态代码块
    • 在类中方法外出现，并且用static修饰，用于给代码块中的代码静态化，加入静态域中，在类加载的时候直接执行，并且只执行一次。
    • 静态代码块优先于main方法执行。
    • 一般常用于加载驱动、IO操作等消耗资源的代码

代码块面试题

根据程序写输出结果，考察执行顺序

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class Student {
		static {
			System.out.println("Student 静态代码块");
		}
		
		{
			System.out.println("Student 构造代码块");
		}
		
		public Student() {
			System.out.println("Student 构造方法");
		}
}
	
class StudentTest {
    static {
        System.out.println("StudentTest静态代码块");
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("我是main方法");

        Student s1 = new Student();
        Student s2 = new Student();
    }
}

测试结果：

1
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5
6
7
StudentTest静态代码块
我是main方法
Student 静态代码块
Student 构造代码块
Student 构造方法
Student 构造代码块
Student 构造方法

分析：

​ main方法是Java程序的入口，JVM先找main方法，先把有main方法的类加载到内存中，此时StudentTest类的静态代码块直接随着类的加载而先执行；

​ 随后main方法开始执行，当Student类被实例化后，Student类的静态代码块先执行，并且只执行一个，不管实例化多少对象；

​ 之后，每实例化一次Student类，类中的构造代码块比构造方法就会先执行，并且每实例化一次就执行一次。

初始化执行顺序总结

  • 当程序执行时，如果需要创建某个类的对象，那么Java会先检查是否加载了这个类，如果没有加载，则先执行类的加载再生成对象。如果已经加载，则直接生成对象。
  • 类的执行顺序过程：
    • 首先类先加载到方法区内存中，类的静态域会先被加载并且初始化并且优先于main方法执行。Java中类的加载时按需加载，需要时才加载，并且只加载一次。
      • 静态成员变量和静态代码块的执行顺序同代码中的顺序一致。
    • 每创建一次对象时，先初始化对象中的成员变量，再执行构造代码块，其次再执行构造方法。
      • 类中的变量会在任何方法（包括构造器）调用之前得到初始化，即使变量散布于方法定义之间。

Java内存区域分配

  • 此分配图基于Java8之前版本

Java内存区域分配