据我所知,“静态初始化块”是用来设置静态字段的值,如果它不能在一行中完成。

但我不明白为什么我们需要一种特殊的积木。例如,我们将一个字段声明为静态(没有赋值)。然后写几行代码,生成并赋值给上面声明的静态字段。

为什么我们需要这些行在一个特殊的块,如:static{…}?


当前回答

认为静态块只能访问静态字段是一种常见的误解。为此,我想展示下面一段我在现实项目中经常使用的代码(部分复制自另一个略有不同的上下文的答案):

public enum Language { 
  ENGLISH("eng", "en", "en_GB", "en_US"),   
  GERMAN("de", "ge"),   
  CROATIAN("hr", "cro"),   
  RUSSIAN("ru"),
  BELGIAN("be",";-)");

  static final private Map<String,Language> ALIAS_MAP = new HashMap<String,Language>(); 
  static { 
    for (Language l:Language.values()) { 
      // ignoring the case by normalizing to uppercase
      ALIAS_MAP.put(l.name().toUpperCase(),l); 
      for (String alias:l.aliases) ALIAS_MAP.put(alias.toUpperCase(),l); 
    } 
  } 

  static public boolean has(String value) { 
    // ignoring the case by normalizing to uppercase
    return ALIAS_MAP.containsKey(value.toUpper()); 
  } 

  static public Language fromString(String value) { 
    if (value == null) throw new NullPointerException("alias null"); 
    Language l = ALIAS_MAP.get(value); 
    if (l == null) throw new IllegalArgumentException("Not an alias: "+value); 
    return l; 
  } 

  private List<String> aliases; 
  private Language(String... aliases) { 
    this.aliases = Arrays.asList(aliases); 
  } 
} 

这里,初始化式用于维护一个索引(ALIAS_MAP),将一组别名映射回原始enum类型。它的目的是作为枚举本身提供的内置valueOf方法的扩展。

如您所见,静态初始化器甚至可以访问私有字段别名。重要的是要理解静态块已经可以访问Enum值实例(例如ENGLISH)。这是因为在Enum类型的情况下,初始化和执行的顺序,就像静态私有字段在调用静态块之前已经被实例初始化一样:

Enum常量是隐式静态字段。这需要Enum构造函数和实例块,并且实例初始化也首先发生。 静态块和初始化静态字段的出现顺序。

注意这种乱序初始化(构造函数在静态块之前)非常重要。当我们用类似于Singleton的实例初始化静态字段时(做了简化)也会发生:

public class Foo {
  static { System.out.println("Static Block 1"); }
  public static final Foo FOO = new Foo();
  static { System.out.println("Static Block 2"); }
  public Foo() { System.out.println("Constructor"); }
  static public void main(String p[]) {
    System.out.println("In Main");
    new Foo();
  }
}

我们看到的输出如下:

Static Block 1
Constructor
Static Block 2
In Main
Constructor

明确的是静态初始化实际上可以发生在构造函数之前,甚至之后:

简单地在主方法中访问Foo,会导致类被加载并开始静态初始化。但是作为静态初始化的一部分,我们再次调用静态字段的构造函数,之后它恢复静态初始化,并完成从主方法中调用的构造函数。相当复杂的情况,我希望在正常的编码中我们不需要处理。

有关这方面的更多信息,请参阅《Effective Java》一书。

其他回答

有几个实际的原因,它必须存在:

初始化静态final成员,其初始化可能引发异常 用计算值初始化静态final成员

人们倾向于使用静态{}块作为一种方便的方式来初始化类在运行时所依赖的东西——比如确保特定的类被加载(例如JDBC驱动程序)。这可以通过其他方式来实现;然而,我上面提到的两件事只能用静态{}块这样的构造来完成。

非静态块:

{
    // Do Something...
}

每次构造类的实例时调用。静态块只被调用一次,当类本身初始化时,不管你创建了多少这种类型的对象。

例子:

public class Test {

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

    {
        System.out.println("Non-static block");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Test t = new Test();
        Test t2 = new Test();
    }
}

这个打印:

Static
Non-static block
Non-static block

如果你的静态变量需要在运行时设置,那么一个静态{…} block非常有用。

例如,如果您需要将static成员设置为存储在配置文件或数据库中的值。

当您想要向静态Map成员添加值时也很有用,因为您不能在初始成员声明中添加这些值。

当您实际上不想将值赋给任何东西时,例如在运行时只加载某个类一次时,它也很有用。

E.g.

static {
    try {
        Class.forName("com.example.jdbc.Driver");
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        throw new ExceptionInInitializerError("Cannot load JDBC driver.", e);
    }
}

嘿,还有一个好处,你可以用它来处理异常。想象一下getStuff()在这里抛出了一个异常,该异常实际上属于一个catch块:

private static Object stuff = getStuff(); // Won't compile: unhandled exception.

那么静态初始化式在这里很有用。您可以在那里处理异常。

另一个例子是事后做一些在分配过程中不能做的事情:

private static Properties config = new Properties();

static {
    try { 
        config.load(Thread.currentThread().getClassLoader().getResourceAsStream("config.properties");
    } catch (IOException e) {
        throw new ExceptionInInitializerError("Cannot load properties file.", e);
    }
}

回到JDBC驱动程序示例,任何像样的JDBC驱动程序本身也使用静态初始化器在DriverManager中注册自己。还有这个和这个答案。

如果它们不在静态初始化块中,它们会在哪里?如何声明一个只用于初始化的局部变量,并将其与字段区分开来?例如,你想怎么写:

public class Foo {
    private static final int widgets;

    static {
        int first = Widgets.getFirstCount();
        int second = Widgets.getSecondCount();
        // Imagine more complex logic here which really used first/second
        widgets = first + second;
    }
}

如果第一个和第二个不在一个块中,它们看起来就像字段。如果它们在一个前面没有static的块中,这将被算作实例初始化块,而不是静态初始化块,因此它将在每个构造的实例中执行一次,而不是总共执行一次。

现在在这个特殊的情况下,你可以使用一个静态方法:

public class Foo {
    private static final int widgets = getWidgets();

    static int getWidgets() {
        int first = Widgets.getFirstCount();
        int second = Widgets.getSecondCount();
        // Imagine more complex logic here which really used first/second
        return first + second;
    }
}

... 但是当你希望在同一个块中分配多个变量时,或者没有变量时(例如,如果你只是想记录一些东西-或者可能初始化一个本机库),这就不起作用了。