一道面试题引发的思考:(1)

这是网易2015校招Java面试题,直接上题目。

题目

package com.mousycoder.staticTest;

public class HelloB extends HelloA {
    public HelloB() {
        System.out.println("HelloB");
    }

    {
        System.out.println("I’m B class");
    }
    static {
        
        System.out.println("static B");
    }

    public static void main(String[] args) {
        new HelloB();
    }
}

class HelloA {
    public HelloA() {
        System.out.println("HelloA");
    }

    {
        System.out.println("I’m A class");
    }
    static {
        System.out.println("static A");
    }
}

答案

static A
static B
I’m A class
HelloA
I’m B class
HelloB()

考察点

• static 相关知识

• 非静态代码块相关知识

• 类加载顺序

解析

• 存在父子关系，又有静态代码块，先执行父类静态代码块，再执行子类静态代码块，故打印static A static B

• 存在父子关系，又有非静态代码块，先执行父类非静态代码块，父类构造器，再执行子类非静态代码块，子类构造器故打印I'm A class HelloA I'm B class HelloB

结论

• 静态代码块=>非静态代码块=>构造方法

• 父子关系：父类静态代码块=>子类静态代码块=>父类非静态代码块=>父类构造函数=>子类非静态代码块=>子类构造函数

扩展知识

非静态代码块

{ 
   System.out.println("I'm B class");
}

这个叫做非静态代码块，也叫普通代码块，在每个类创建前(构造函数之前)调用 ，不创建对象的时候，不被调用，代码块中定义的变量都是局部变量，如果有父子关系的话，先执行父类的，再执行子类的。非静态代码块属于对象，静态代码块属于类。

package com.mousycoder.staticTest;

public class Child extends Father{
    
    static {
        System.out.println("child-->static");
    }
    
    private int n = 20;
    
    {
        System.out.println("Child Non-Static");
        n = 30;
    }
    
    public int x = 200;
    
    public Child() {
        this("The other constructor");
        System.out.println("child constructor body: " + n);
    }
    
    public Child(String s) {
        System.out.println(s);
    }
    
    public void age() {
        System.out.println("age=" + n);
    }
    
    public void printX() {
        System.out.println("x=" + x);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        new Child().printX();
    }
}

class Father {
    
    static {
        //System.out.println("n+"+n);
            //当n定义在下面时，会提示Cannot reference a field before it is defined，
            //所以必须把n定义移到上面才可以输出
        System.out.println("super-->static");
    }
    
    public static int n = 10;
    public int x = 100;
    
    public Father() {
        System.out.println("super's x=" + x);
        age();
    }
    
    {
        System.out.println("Father Non-Static");
    }
    
    public void age(){
        System.out.println("nothing");
    }
}

结果:

super-->static
child-->static
Father Non-Static
super's x=100
age=0
Child Non-Static
The other constructor
child constructor body: 30
x=200

解析：

• 先执行静态代码块，有父子关系，先执行父类静态代码块，打印super-->static

• 执行子类静态代码块，打印child-->static

• 实例化子类的时候，先实例化父类，在调用父类构造方法之前，先调用父类非静态代码块，打印Father Non-Static

• 实例化父类，调用父类构造方法，执行第一句 System.out.println("super's x=" + x); 在调用构造方法之前，成员变量x 已经被赋值为100，打印super's x=100

• 执行age()方法，因为main方法中真正实例化的是子类，子类又重写了父类的age方法，所以执行子类的age方法，此时子类还没初始化，默认n=0 ,打印age=0

• 实例化子类，调用子类构方法之前，调用子类非静态代码块，打印Child Non-Static

• 调用子类构造方法，执行this("The other constructor"),调用子类的Child（String s），打印The other constructor

• 执行System.out.println("child constructor body: " + n); 初始化之前 成员变量初始值为20，执行完非静态代码块后 n被修改成30 ，所以这里n =30 打印child constructor body: 30

• 执行printX()方法，打印x = 200

注意点：

• 子类重写父类的方法

• 虽然非静态代码块里是局部变量，但是可以改变类的成员变量的值

静态代码块

static {
  System.out.println("static B");
}

属于静态代码块，使用场景：1.想用一个存储区域来保存一个特定的数据，不想创建对象 2.创建一个特殊的方法，与这个类的对象没有关联，即使没创建对象，也可以调用

静态变量

静态变量也叫做static变量，静态变量和非静态变量的区别在于静态变量被所有的对象所共享，在内存中只有一个副本，它当且仅当类初次加载时会被初始化，而非静态变量是对象所拥有的，在创建对象的时候被初始化，存在多个副本，各个对象拥有的副本互不影响 好处：1.可以用类名直接访问(方便),也可以用对象访问(不推荐) 2.只分配一次内存，节省空间

静态方法

静态方法就是不会被this和super的方法。特点：1.在static方法内部不能调用所属类的实例变量和实例方法（非静态方法），但是可以在没有创建任何对象的前提下，仅仅通过类本身(类名)来调用static方法 2.main方法就是static 方法，因为执行main方法的时候，没有创建任何对象，只能通过类名去访问 3.没有显示声明，类的构造器也是静态方法,参考：实例构造器是不是静态方法？
常见的错误Cannot make a static reference to the non-static field 就是静态方法中引用了非静态的的变量，静态变量是不依赖对象而存在的，非静态变量是依赖对象而存在的

示例：非静态方法可以访问静态变量、方法，静态方法是不可以访问非静态变量，方法

package com.mousycoder.staticTest;

public class Test {
    
    private static String str1 = "111";
    
    private String str2 = "ddd";
    
    
    public Test() {
    }
    
    public  void print1() {
        System.out.println(str1);
        System.out.println(str2);
        print1();
    }
    
    
    public static void print2(){
        System.out.println(str1);
        System.out.println(str2);  //报错  Cannot make a static reference to the non-static field
        print1(); //报错
    }

}

静态代码块

由static 关键字修饰的代码块叫做静态代码块，特点：用于提高程序性能，类在初始化的时候，JVM会按照他们在类中出现的顺序加载static 代码块，并且只会执行一遍

示例：只生成一个String s 对象和一个String m 对象

package com.mousycoder.staticTest;

import java.util.Date;
public class HelloStatic {
    
    public static String s ;
    
    public static String m ;
    
    static {
        s = new String("hell");
        m = new String("0");
    }
        String hello() {
            String s = "hell";
            String m = "o";
            return s + m;
        }
        
        public static void main(String[] args) {
            Date start = new Date();
            for (int i = 0; i < 1000000000 ; i++) {
                HelloStatic h = new HelloStatic();
                h.hello();
            }
            Date end = new Date();
            System.out.println(end.getTime() - start.getTime());
        }

}

耗时：12ms

示例： 生成N个String s和String m对象

package com.mousycoder.staticTest;

import java.util.Date;

public class Hello {
        
        String hello() {
            String s = new String("hell");
            String m = new String("o");
            return s + m;
        }
        
        public static void main(String[] args) {
            Date start = new Date();
            for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
                Hello h = new Hello();
                h.hello();
            }
        
            Date end = new Date();
            System.out.println(end.getTime() - start.getTime());
        }
        
}

所用时间 9645ms

公共的变量应该放到static里初始化，有利于提高效率

静态变量访问权

static 变量是被所有对象共享的，只要该对象有权限，就可以访问该变量

package com.mousycoder.staticTest;

public class Main {

    static int value = 33;
 
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        new Main().printValue();
    }
 
    private void printValue(){
        int value = 3;
        System.out.println(this.value);
    }
}

该输出为：33 ,new Main()创建了一个对象，通过this.value是访问的该对象的value 而int value = 3 是局部变量，并不是和该对象相关联的，因为static变量是共享的，所以该对象可以访问到value 值为 33 ，把this 去掉 则结果为 3

静态变量相关面试题

package com.mousycoder.staticTest;

public class Test {
    Person person = new Person("Test");
    static{
        System.out.println("test static");
    }
     
    public Test() {
        System.out.println("test constructor");
    }
     
    public static void main(String[] args) {
        new MyClass();
    }
}
 
class Person{
    static{
        System.out.println("person static");
    }
    public Person(String str) {
        System.out.println("person "+str);
    }
}
 
 
class MyClass extends Test {
    Person person = new Person("MyClass");
    static{
        System.out.println("myclass static");
    }
     
    public MyClass() {
        System.out.println("myclass constructor");
    }
}

顺序是：

test static
myclass static
person static
person Test
test constructor
person MyClass
myclass constructor

执行顺序

test static =>new MyClass() => myclass static => new MyClass() => person static => Person person = new Person("Test") => person Test => Person person = new Person("Test") => test constructro => Person person = new Person("Myclass") => person MyClass => Person person = new Person("MyClass") => myclass contructor

说明：

• 执行main方法，实例化MyClass

• 发现MyClass 有父类Test，首先实例化Test

• 加载Test类，这个时候会执行static方法，打印 test static ,

• 然后要实例化MyClass 类，加载MyClass类，执行static方法，打印myclass static

• 在所有类按照顺序都加载完毕后，开始一个一个实例化类，先实例化父对象 Test类

• 在实例化之前，要先初始化成员变量，这个时候会执行Person p = new Person("Test"),这个时候发现Person类还没有被加载过，因此先加载Person类

• 执行Person类的static方法，打印person static 接着实例化Person p = new Person("Test") 调用Person的构造方法，打印person Test

• 然后开始调用Test的构造方法,打印test constructor,Test类初始化完毕

• 开始实例化Myclass类，首先还是初始化MyClass的成员变量 ,因为Person已经加载过了,所以只执行一遍,只需根据类的模板执行其构造方法，来复制成另外一个副本,此时打印person MyClass

• 最后执行Myclass的构造方法，打印myclass constructor

总结：

非静态代码块=>初始化成员变量=>非静态代码块=>构造器方法

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作 者 : @mousycoder

原文出处 : http://mousycoder.com/2015/10/12/thinking-of-interview-question-1/

创作时间：2015-7-1

更新时间：2015-10-14