类的加载特性与时机

在介绍static之前可以先看看类的相关

类加载的特性

在JVM的生命周期里，每个类只会被加载一次。

类加载的原则：延迟加载，能少加载就少加载，因为虚拟机的空间是有限的。

类加载的时机

1）第一次创建对象要加载类.

2）调用静态方法时要加载类,访问静态属性时会加载类。

3）加载子类时必定会先加载父类。

4）创建对象引用不加载类.

5)子类调用父类的静态方法时

(1)当子类没有覆盖父类的静态方法时，只加载父类，不加载子类

(2)当子类有覆盖父类的静态方法时，既加载父类，又加载子类

6）访问静态常量，如果编译器可以计算出常量的值，则不会加载类,例如:public static final int a =123;否则会加载类,例如:public static final int a = math.PI。

static的三个常用地方

修饰成员变量
修饰成员方法
静态块

这里简单介绍一下修饰成员方法, 下面继续介绍静态块

同C++是一样的概念。但是在JVM里面，JVM也会划分一个暂称静态存储区，用于存放方法的定义。实际上从更大的角度而言，它存放的是各种类的定义，当我们通过new来生成对象时，会根据这里定义的类的定义去创建对象。

下面观察两段代码的输出结果，加了static和没有加static的区别：

public class Person {
    String name;
 
    int age;
    
    public String toString() {
        return "Name:" + name + ", Age:" + age;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person();
        p1.name = "zhangsan";
        p1.age = 10;
        Person p2 = new Person();
        p2.name = "lisi";
        p2.age = 12;
        System.out.println(p1);
        System.out.println(p2);
    }
 
    /**输出结果
     * Name:zhangsan, Age:10
     * Name:lisi, Age:12
     */
}

public class Person {
    String name;
    // 给age加上static
    static int age;
    /* 其余代码不变... */
 
    /**输出结果
     * Name:zhangsan, Age:12
     * Name:lisi, Age:12
     */
}

观察输出结果的结论：通过运行结果，可以看到 age都为12，只保存了最后一次给age赋的值。这是为什么呢，在内存里面发生了什么？
在这里插入图片描述
给age属性加了static关键字之后，Person对象就不再拥有age属性了，age属性会统一交给Person类去管理，即多个Person对象只会对应一个age属性，一个对象如果对age属性做了改变，其他的对象都会受到影响。

什么是静态块?

**静态代码块：**执行优先级高于非静态的初始化块，它会在类初始化的时候执行一次，执行完成便销毁，它仅能初始化类变量，即static修饰的数据成员。

特点

随着类的加载而执行，而且只执行一次

写法

static{

}

对应看看非静态代码块
非静态代码块： 执行的时候如果有静态初始化块，先执行静态初始化块再执行非静态初始化块，在每个对象生成时都会被执行一次，它可以初始化类的实例变量。非静态初始化块会在构造函数执行时，在构造函数主体代码执行之前被运行。
非静态代码块的写法：
{

}

静态块 static

(1) static关键字还有一个比较关键的作用，用来形成静态代码块（ static{}即static块）以优化程序性能。
(2) static 块可以置于类中的任何地方，类中可以有多个 static 块。
(3) 在类初次被加载的时候执行且仅会被执行一次（这是优化性能的原因！！！），会按照static块的顺序来执行每个static块，一般用来初始化静态变量和调用静态方法。

下面通过两段代码，说明 static{} 为什么能优化程序性能。

示例:

/**
 * 每次调用isBornBoomer的时候
 * 都会生成startDate和birthDate两个对象，造成了空间浪费
 */
class Person{
    private Date birthDate;
     
    public Person(Date birthDate) {
        this.birthDate = birthDate;
    }
     
    boolean isBornBoomer() {
        Date startDate = Date.valueOf("1997");
        Date endDate = Date.valueOf("2019");
        return birthDate.compareTo(startDate)>=0 && birthDate.compareTo(endDate) < 0;
    }
}

/**
 * 这里使用了static块
 * 只需要进行一次的初始化操作
 * 节省内存空间，优化性能
 */
class Person{
    private Date birthDate;
    private static Date startDate,endDate;
 
    static{
        startDate = Date.valueOf("1997");
        endDate = Date.valueOf("2019");
    }
     
    public Person(Date birthDate) {
        this.birthDate = birthDate;
    }
     
    boolean isBornBoomer() {
        return birthDate.compareTo(startDate)>=0 && birthDate.compareTo(endDate) < 0;
    }
}

怎么用?

在类中定义一个静态代码块就行了，然后在里面写对应的代码

小知识点
静态代码块的执行顺序：静态代码块----->非静态代码块-------->构造函数

面试中可能会连带着其他的知识点一起出现
比如可能会和继承知识点一起出现
示例:
父类:

public class Fathers {
    static{
        System.out.println("父类中的静态代码块");
    }
    Fathers(){
        System.out.println("父类中的构造函数");
    }

    {
        System.out.println("父类中的非静态代码块");
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("父类中的main方法");
    }
}

子类

public class Sons extends Fathers{
    static {
        System.out.println("子类中的静态代码块");
    }
    Sons(){
        System.out.println("子类中的构造方法");
    }
    {
        System.out.println("子类中的非静态代码块");
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("子类中的main方法");
        new Sons();
    }
}

执行子类中main方法后输出
在这里插入图片描述

如果你想看静态代码块的特征，随着类的加载而执行，而且只执行一次，就在父类中new一个子类就可以看出来了。
这次执行父类中的main方法:
在这里插入图片描述
然后跟上面的在子类中new一个sons类的结果进行对比，下面这张图是父类执行main方法，上面的图是子类执行main方法，

可以看出来，原本在子类中执行main方法，由于子类继承父类，所以父类中的静态代码块优先执行一次，

但是在下图中，是在父类中执行了main方法，本身父类执行main方法就会执行一次静态代码块，但是在父类中main方法new了一次子类，按继承关系，父类中的静态代码块应该还会执行，但是控制台中却没有打印，这就是因为静态代码块的特征的原因所致，随着类的加载而执行，而且只执行一次，
在这里插入图片描述