java提高篇(十二)-----代碼塊

      在編程過程中我們可能會遇到如下這種形式的程序：

public class Test {
    {
        ////
    }
}

      這種形式的程序段我們將其稱之為代碼塊，所謂代碼塊就是用大括號({})將多行代碼封裝在一起，形成一個獨立的數據體，用於實現特定的算法。一般來說代碼塊是不能單獨運行的，它必須要有運行主體。在Java中代碼塊主要分為四種：

一、 普通代碼塊

      普通代碼塊是我們用得最多的也是最普遍的，它就是在方法名后面用{}括起來的代碼段。普通代碼塊是不能夠單獨存在的，它必須要緊跟在方法名后面。同時也必須要使用方法名調用它。

public class Test {
    public void test(){
        System.out.println("普通代碼塊");
    }
}

二、 靜態代碼塊

      想到靜態我們就會想到static，靜態代碼塊就是用static修飾的用{}括起來的代碼段，它的主要目的就是對靜態屬性進行初始化。

public class Test {
    static{
        System.out.println("靜態代碼塊");
    }
}

三、 同步代碼塊

      使用 synchronized 關鍵字修飾，並使用“{}”括起來的代碼片段，它表示同一時間只能有一個線程進入到該方法塊中，是一種多線程保護機制。

四、 構造代碼塊

      在類中直接定義沒有任何修飾符、前綴、后綴的代碼塊即為構造代碼塊。我們明白一個類必須至少有一個構造函數，構造函數在生成對象時被調用。構造代碼塊和構造函數一樣同樣是在生成一個對象時被調用，那么構造代碼在什么時候被調用？如何調用的呢？看如下代碼：

public class Test {
    /**
     * 構造代碼
     */
    {
        System.out.println("執行構造代碼塊...");
    }
    
    /**
     * 無參構造函數
     */
    public Test(){
        System.out.println("執行無參構造函數...");
    }
    
    /**
     * 有參構造函數
     * @param id  id
     */
    public Test(String id){
        System.out.println("執行有參構造函數...");
    }
}

      上面定義了一個非常簡單的類，該類包含無參構造函數、有參構造函數以及構造代碼塊，同時在上面也提過代碼塊是沒有獨立運行的能力，他必須要有一個可以承載的載體，那么編譯器會如何來處理構造代碼塊呢？編譯器會將代碼塊按照他們的順序(假如有多個代碼塊)插入到所有的構造函數的最前端，這樣就能保證不管調用哪個構造函數都會執行所有的構造代碼塊。上面代碼等同於如下形式：

public class Test {
    /**
     * 無參構造函數
     */
    public Test(){
        System.out.println("執行構造代碼塊...");
        System.out.println("執行無參構造函數...");
    }
    
    /**
     * 有參構造函數
     * @param id  id
     */
    public Test(String id){
        System.out.println("執行構造代碼塊...");
        System.out.println("執行有參構造函數...");
    }

}

      運行結果

public static void main(String[] args) {
        new Test();
        System.out.println("----------------");
        new Test("1");
    }
------------
Output:
執行構造代碼塊...
執行無參構造函數...
----------------
執行構造代碼塊...
執行有參構造函數...

      從上面的運行結果可以看出在new一個對象的時候總是先執行構造代碼，再執行構造函數，但是有一點需要注意構造代碼不是在構造函數之前運行的，它是依托構造函數執行的。正是由於構造代碼塊有這幾個特性，所以它常用於如下場景：

      1、 初始化實例變量

      如果一個類中存在若干個構造函數，這些構造函數都需要對實例變量進行初始化，如果我們直接在構造函數中實例化，必定會產生很多重復代碼，繁瑣和可讀性差。這里我們可以充分利用構造代碼塊來實現。這是利用編譯器會將構造代碼塊添加到每個構造函數中的特性。

      2、 初始化實例環境

      一個對象必須在適當的場景下才能存在，如果沒有適當的場景，則就需要在創建對象時創建此場景。我們可以利用構造代碼塊來創建此場景，尤其是該場景的創建過程較為復雜。構造代碼會在構造函數之前執行。

      上面兩個常用場景都充分利用構造代碼塊的特性，能夠很好的解決在實例化對象時構造函數比較難解決的問題，利用構造代碼不僅可以減少代碼量，同時也是程序的可讀性增強了。特別是當一個對象的創建過程比較復雜，需要實現一些復雜邏輯，這個時候如果在構造函數中實現邏輯，這是不推薦的，因為我們提倡構造函數要盡可能的簡單易懂，所以我們可以使用構造代碼封裝這些邏輯實現部分。

五、 靜態代碼塊、構造代碼塊、構造函數執行順序

      從詞面上我們就可以看出他們的區別。靜態代碼塊，靜態，其作用級別為類，構造代碼塊、構造函數，構造，其作用級別為對象。

      1、 靜態代碼塊，它是隨着類的加載而被執行，只要類被加載了就會執行，而且只會加載一次，主要用於給類進行初始化。

      2、 構造代碼塊，每創建一個對象時就會執行一次，且優先於構造函數，主要用於初始化不同對象共性的初始化內容和初始化實例環境。

      3、 構造函數，每創建一個對象時就會執行一次。同時構造函數是給特定對象進行初始化，而構造代碼是給所有對象進行初始化，作用區域不同。

      通過上面的分析，他們三者的執行順序應該為：靜態代碼塊 > 構造代碼塊 > 構造函數。

public class Test {
    /**
     * 靜態代碼塊
     */
    static{
        System.out.println("執行靜態代碼塊...");
    }
    
    /**
     * 構造代碼塊
     */
    {
        System.out.println("執行構造代碼塊...");
    }
    
    /**
     * 無參構造函數
     */
    public Test(){
        System.out.println("執行無參構造函數...");
    }
    
    /**
     * 有參構造函數
     * @param id
     */
    public Test(String id){
        System.out.println("執行有參構造函數...");
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("----------------------");
        new Test();
        System.out.println("----------------------");
        new Test("1");
    }
}
-----------
Output:
執行靜態代碼塊...
----------------------
執行構造代碼塊...
執行無參構造函數...
----------------------
執行構造代碼塊...
執行有參構造函數...