Инициализация классов в Java
Классы и объекты в Java должны быть инициализированы перед их использованием. Поля класса могут инициализироваться значениями по умолчанию, когда классы загружаются, но есть и другие способы. В данной статье мы рассмотрим все функции Java для инициализации классов.
Перед тем как мы исследуем поддержку в Java для инициализации класса, давайте резюмируем основы инициализации Java. Рассмотрим листинг 1.
Листинг 1. Инициализация полей класса значения по умолчанию
class Up
{
static boolean b;
static byte by;
static char c;
static double d;
static float f;
static int i;
static long l;
static short s;
static String st;
}
В листинге 1 объявляется класс Up. Этот класс объявляет девять типов полей boolean, byte, char, double, float, int, long, short и String. Когда Up загружен, биты каждого поля устанавливаются в ноль, что вы можете интерпретировать следующим образом:
false 0 \u0000 0.0 0.0 0 0 0 nullПредыдущие поля класса были неявно инициализированы нулем. Тем не менее, вы можете также явно инициализировать поля класса путем непосредственного присвоения им значений, как показано в листинге 2.
Листинг 2. Инициализация полей класса явными значениями
class Up
{
static boolean boo = false;
static byte byt = 1;
static char ch = 'B';
static double db = 8.0;
static float fl = 2.0f;
static int in = 5;
static long lg = 9000000000L;
static short sh = 57650;
static String st = "upread";
}
Значение каждой переменной должно быть совместимым по типу с типом поля класса. Каждая переменная хранит значение непосредственно в себе, за исключением st. Переменная st хранит ссылку на String объект, который содержит upread.
Ссылка на объявленные ранее поля
При инициализации поля класса возможно инициализировать его значением ранее инициализированного другого поля класса. Например, в листинге 3 y инициализируетcя x.
Листинг 3. Ссылаемся на ранее объявленное поле
class Up
{
static int x = 2;
static int y = x;
public static void main(String[] args)
{
System.out.println(x);
System.out.println(y);
}
}
Однако обратное будет неверным: вы не можете инициализировать поле класса еще не объявленным значением. Компилятор Java выведет illegal forward reference, когда встретит листинг 4.
Листинг 4. Попытка сослаться на поле со значением, присвоенным позже
class Up
{
static int x = y;
static int y = 2;
public static void main(String[] args)
{
System.out.println(x);
System.out.println(y);
}
}
Компилятор будет сообщать о illegal forward reference, когда он встречает static int x = y;. Это происходит потому, что исходный код компилируется сверху вниз, и компилятор еще не видел y . (Также это сообщение было бы выведено, если бы y не была явно инициализирована.)
Инициализация класса блоков
Вы можете выполнять сложные инициализации класса после того, как был загружен класс и прежде, чем любые объекты создаются из этого класса (при условии, что класс не является утилитой класса). Для выполнения этой задачи вы можете использовать блок инициализации класса. Блок инициализации класса представляет собой блок операторов, которым предшествует ключевое слово static. Когда класс загружается, эти операторы выполняются. Рассмотрим листинг 5.
Листинг 5. Инициализация массивов синус и косинус значений
class Up
{
static double[] sines, cosines;
static
{
sin = new double[360];
cos = new double[360];
for (int i = 0; i < sines.length; i++)
{
sin[i] = Math.sin(Math.toRadians(i));
cos[i] = Math.cos(Math.toRadians(i));
}
}
}
В листинге 5 объявляется класс Up, в котором имеются sin и cos массивы переменных. Он также объявляет блок инициализации класса, который создает 360-элементные массивы, ссылки присваиваются sin и cos. Затем он использует цикл for, чтобы инициализировать эти элементы массива соответствующими синус и косинус значениями, с помощью вызова методов из класса Math - sin() и cos(). (Math является частью стандартной библиотеки классов Java.)
Трюк с производительностью
Поскольку производительность важна для графических приложений, а также потому, что быстрее получить доступ к элементу массива, чем вызвать метод, разработчики прибегают к уловкам производительности, таким как создание и инициализация массивов синусов и косинусов.
Объединение полей классов и инициализация класса блоков
Вы можете объединить несколько инициализаторов полей класса и класса блоков в приложении. В листинге 6 приведен пример.
Листинг 6. Выполнение инициализации класса в порядке сверху вниз
class MCFICIB
{
static int x = 10;
static double temp = 98.6;
static
{
System.out.println("x = " + x);
temp = (temp - 32) * 5.0/9.0; // convert to Celsius
System.out.println("temp = " + temp);
}
static int y = x + 5;
static
{
System.out.println("y = " + y);
}
public static void main(String[] args)
{
}
}
В листинге 6 объявляем и инициализируем пару полей классов ( x и y ), и пару static инициализаторов. Скомпилируйте:
javac MCFICIB.javaЗатем запустите полученное приложение:
java MCFICIBВы должны получить следующее:
x = 10 temp = 37.0 y = 15Этот вывод показывает, что инициализация класса выполняется в порядке сверху вниз.
<Clinit> () метод
При компиляции класса компилятор Java сохраняет байт-код в специальный метод под названием
Давайте заглянем внутрь MCFICIB.class. Там мы увидим сохраненную информацию для полей x, temp и y:
Field #1 00000290 Access Flags ACC_STATIC 00000292 Name x 00000294 Descriptor I 00000296 Attributes Count 0 Field #2 00000298 Access Flags ACC_STATIC 0000029a Name temp 0000029c Descriptor D 0000029e Attributes Count 0 Field #3 000002a0 Access Flags ACC_STATIC 000002a2 Name y 000002a4 Descriptor I 000002a6 Attributes Count 0Descriptor определяет дескриптор типа для поля виртуальной машины. Тип представлен одной буквой: I для int и D для double . Следующее частичное дизассемблирование показывает последовательность команд байт-кода для
0 bipush 10 2 putstatic MCFICIB/x I 5 ldc2_w #98.6 8 putstatic MCFICIB/temp D 11 getstatic java/lang/System/out Ljava/io/PrintStream; 14 new java/lang/StringBuilder 17 dup 18 invokespecial java/lang/StringBuilder/Последовательность команд от смещения 0 до смещения 2 эквивалентно следующему инициализатору полей классов:()V 21 ldc "x = " 23 invokevirtual java/lang/StringBuilder/append(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder; 26 getstatic MCFICIB/x I 29 invokevirtual java/lang/StringBuilder/append(I)Ljava/lang/StringBuilder; 32 invokevirtual java/lang/StringBuilder/toString()Ljava/lang/String; 35 invokevirtual java/io/PrintStream/println(Ljava/lang/String;)V 38 getstatic MCFICIB/temp D 41 ldc2_w #32 44 dsub 45 ldc2_w #5 48 dmul 49 ldc2_w #9 52 ddiv 53 putstatic MCFICIB/temp D 56 getstatic java/lang/System/out Ljava/io/PrintStream; 59 new java/lang/StringBuilder 62 dup 63 invokespecial java/lang/StringBuilder/ ()V 66 ldc "temp = " 68 invokevirtual java/lang/StringBuilder/append(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder; 71 getstatic MCFICIB/temp D 74 invokevirtual java/lang/StringBuilder/append(D)Ljava/lang/StringBuilder; 77 invokevirtual java/lang/StringBuilder/toString()Ljava/lang/String; 80 invokevirtual java/io/PrintStream/println(Ljava/lang/String;)V 83 getstatic MCFICIB/x I 86 iconst_5 87 iadd 88 putstatic MCFICIB/y I 91 getstatic java/lang/System/out Ljava/io/PrintStream; 94 new java/lang/StringBuilder 97 dup 98 invokespecial java/lang/StringBuilder/ ()V 101 ldc "y = " 103 invokevirtual java/lang/StringBuilder/append(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder; 106 getstatic MCFICIB/y I 109 invokevirtual java/lang/StringBuilder/append(I)Ljava/lang/StringBuilder; 112 invokevirtual java/lang/StringBuilder/toString()Ljava/lang/String; 115 invokevirtual java/io/PrintStream/println(Ljava/lang/String;)V 118 return
static int x = 10;Последовательность команд от смещения 5 по смещению 8 эквивалентно следующему инициализатору полей классов:
static double temp = 98.6;Последовательность команд от смещения с 11 по 80 смещения эквивалентно следующему блоку инициализации класса:
static
{
System.out.println("x = " + x);
temp = (temp - 32) * 5.0/9.0; // convert to Celsius
System.out.println("temp = " + temp);
}
Последовательность команд от смещения 83 по смещению 88 эквивалентно следующему инициализатору полей классов:
static int y = x + 5;Последовательность команд от смещения 91 через смещение 115 эквивалентно следующему блоку инициализации класса:
static
{
System.out.println("y = " + y);
}
И, наконец, return инструкция по смещению выполнения 118 возвращается из <clinit>() в той части виртуальной машины Java , который вызвал этот метод.
Автор этого материала - я - Пахолков Юрий. Я оказываю услуги по написанию программ на языках Java, C++, C# (а также консультирую по ним) и созданию сайтов. Работаю с сайтами на CMS OpenCart, WordPress, ModX и самописными. Кроме этого, работаю напрямую с JavaScript, PHP, CSS, HTML - то есть могу доработать ваш сайт или помочь с веб-программированием. Пишите сюда.
Читайте также:
Отправляя сообщение я подтверждаю, что ознакомлен и согласен с политикой конфиденциальности данного сайта.
Программы на заказ
Отзывы
Контакты