Блок инициализации — Википедия
Блок инициализации (initialization block) — понятие в объектно-ориентированном программировании, в основном известное из языка Java, которое представляет собой последовательность команд, выполняемых при создании (загрузке) классов и объектов. Разработано, чтобы значительно увеличить мощность конструктора. Существуют два типа: статический блок инициализации, обычно называемый для краткости статический блок (static block), и динамический блок инициализации (instance block).
Мотивация[править | править код]
При создании объекта выполняются различные команды, указанные в конструкторе. Иногда возникает необходимость расширения возможностей синтаксиса. Как правило, динамический блок существует только для удобства — он может быть легко заменен путем добавления функции загрузки и ее вызова из каждого конструктора. Однако статический блок в значительной степени увеличивает функциональность программы и поэтому используется намного чаще.
Статический блок инициализации[править | править код]
Статический блок — это, в сущности, конструктор для всего класса. Его синтаксис:
... static { // Static block code } ...
Он ставится между определениями полей и функциями класса. Команды будут выполняться в одном из двух случаев, том, который наступит раньше:
- При создании первого объекта класса в процессе работы программы, перед запуском конструктора.
- При первом вызове статической функции, перед выполнением.
То есть код выполняется при первой загрузке класса. В предлагаемом примере нужно создать класс, моделирующий автомобили, произведённые конкретной компанией, и сопровождающий их в целях отслеживания остальной части их существования, включая ситуацию в данный момент времени, владельцев, историю ремонта и т. д. Каждый объект — это автомобиль, а в классе есть статическое поле, которое содержит базу данных всех автомобилей. Основано на структуре map, когда ключ — это модель автомобиля, а содержание — группа автомобилей этой модели. Следующий код демонстрирует использование статического блока инициализации:
public class Car { static Map<String, Set<Car>> catalog; static { catalog = new HashMap<String, Set<Car>>(); catalog.put("model105", new HashSet<Car>()); catalog.put("model125", new HashSet<Car>()); catalog.put("model140", new HashSet<Car>()); catalog.put("model201", new HashSet<Car>()); } public Car (String model) { catalog.get(model).add(this); // ... } // ... }
Строку 4 можно легко присоединить к строке 2, без необходимости в статическом блоке. Однако строки 5—8 показывают потребность в нём — возможность выполнять сложные команды на уровне класса, которые на уровне объекта появились бы в конструкторе.
Динамический блок инициализации[править | править код]
Динамический блок представляет собой дополнение к конструктору. Его синтаксис:
... { // Instance block code } ...
Он ставится между определениями полей и функциями класса. Команды будут выполняться при создании объекта. Динамический блок — это добавка для упрощения написания конструктора, и он не приносит дополнительной функциональности. Он позволяет сэкономить создание функции запуска и добавление её вызова из всех конструкторов. Например, фрагмент кода:
public class Car { static int count = 0; public Car (String model) { init(); // ... } public Car (String model, Double price) { init(); // ... } private void init() { count++; System.out.println("Hello everyone, we have " + count + " cars now!"); } // ... }
равнозначен коду:
public class Car { static int count = 0; public Car (String model) { // ... } public Car (String model, Double price) { // ... } { count++; System.out.println("Hello everyone, we have " + count + " cars now!"); } // ... }
Порядок выполнения загрузки[править | править код]
При разработке языка Java был установлен постоянный порядок действий при загрузке. Во время загрузки класса порядок выглядит следующим образом:
- Определения статических полей родительских классов.
- Инициализация статических полей и выполнение статических блоков родительских классов.
- Определения статических полей класса.
- Инициализация статических полей и выполнение статических блоков класса.
Затем, при создании объекта, порядок выглядит следующим образом:
- Определения полей объекта из родительских классов.
- Инициализация полей и выполнение динамических блоков из родительских классов.
- Выполнение конструкторов из родительских классов.
- Определения полей объекта из его класса.
- Инициализация полей и выполнение динамических блоков из его класса.
- Выполнение конструктора из его класса.
Когда существует цепочка предков, все действия выполняются сначала для самого дальнего предка (класс Object), а затем вниз по цепочке в том же порядке до текущего класса.
При наличии более чем одного типа в одном и том же разделе выше, действия выполняются в порядке появления в программе. Например, следующий код:
public class T { static int i = 5; static { i = 10; } static { i = i * 3; } }
присваивает в каждом объекте переменной i значение 30. Но код:
public class T { static { i = 10; } static int i = 5; static { i = i * 3; } }
присваивает значение 15. То есть, вначале создается поле, а потом все действия выполняются в порядке, указанном в программе — первый блок, затем инициализация поля, затем второй блок.
Возможные проблемы[править | править код]
Использование переменной до её определения[править | править код]
Вопреки тому, что можно ожидать, следующий код:
public class T { static { i = 5; i = i + 1; } static int i = 5; }
не пройдёт компиляцию в строке 4 на том основании, что правая переменная i была использована, прежде чем она была определена, несмотря на то что строка 3 пройдёт компиляцию и выполнится без проблем, несмотря на то что левая i в строке 4 не вызывает ошибку, и несмотря на то что во время работы при достижении начала строки 4 переменная была определена и получила значение. Это происходит потому, что размещение переменных (например, в строке 3) проверяется по списку переменных, определённых на данный момент в процессе выполнения программы, включая все статические поля, а использование такой переменной проверяется по местоположению определения.
Локальная статическая переменная[править | править код]
Вопреки тому, что можно ожидать, следующий код:
public class T { static { int i = 10; } public static void main(String[] args) { System.out.println(i); } }
не пройдёт компиляцию в строке 6 на том основании, что переменная не определена, потому что определение переменной в статическом блоке не создает статическую переменную, а только локальную переменную в этом блоке. То есть код static {int i = 10;}
не равнозначен коду static int i = 10;
.
См. также[править | править код]
- Информатика
- Объектно-ориентированное программирование
- Статическая переменная[англ.]
- Конструктор
- Финализатор
- Деструктор
- Конструктор копирования
Ссылки[править | править код]
- Initialization blocks, constructors and their order of execution, JavaGeek.com, 2013.
- Instance Initializer block in java, Tutorialspoint examples.
- Static Blocks in Java, JusForTechies.