java 初学者可能犯的错误

在编程过程中，我们可能会遇到一些怪异的情况，这些怪异来源你对JAVA的熟悉程度。

请看下面的代码，千万不要马上运行，仔细想想后再运行。

 

在执行java程序的顺序是这样的：

1.如果类中有static变量，按照代码的前后顺序执行static成员变量。

   特别注意的是staitc的初始化只能执行一次，只能在第一次类装载时，才会执行。之后，就不在执行。

2.再执行非static变量

3.再执行构造方法

 来看看有意思的东西。你肯定对static的变量更加清楚：

//程序1
class Singleton {
	private static Singleton obj = new Singleton();
	public static int counter1;
	public static int counter2 = 0;

	private Singleton() {
		System.out.println("counter1:"+counter1);
		System.out.println("counter2:"+counter2);
		counter1++;
		counter2++;
		System.out.println("counter1:"+counter1);
		System.out.println("counter2:"+counter2);
	}

	public static Singleton getInstance() {
		return obj;
	}
}
//程序2
public class MyMain {
	public static void main(String[] args) {
		Singleton obj = Singleton.getInstance();
		System.out.println("obj.counter1:"+obj.counter1);
		System.out.println("obj.counter2:"+obj.counter2);
	}
}

 

 

请问执行结果是什么？
你有没有被此结果吓一跳吧？好好分析一下。

 

其实，程序1被编译后的程序应该等同于下面的程序3：

class Singleton {
	private static Singleton obj;
	public static int counter1;
	public static int counter2;
	
	// 这就是class constructor
	static { 
		// 在进入此class constructor之前，class已经被JVM配置好内存，
		// 所有的static field都会被先设定为0,所以有的reference都为null
		// 所以此时counter1和counter2都已经是0，且singleton为null
		
		// 问题皆由此行程序产生,在此调用了构造方法
		obj = new Singleton(); 
		// counter1不会在此被设定为0
		counter2 = 0; // counter2再被设定一次0（其实是多此一举）
	}

	private Singleton() { // 这是instance constructor
		System.out.println("counter1:"+counter1);
		System.out.println("counter2:"+counter2);
		counter1++;
		counter2++;
		System.out.println("counter1:"+counter1);
		System.out.println("counter2:"+counter2);
	}

	public static Singleton getInstance() {
		return obj;
	}
}

这是因为：当class具有static field，且直接在宣告处透过「=...」的方式设定其值时，编译器会自动将这些叙述依序搬到class constructor内。同样地，当class具有instance field，且直接在宣告处透过「=...」的方式设定其值时，编译器会自动将这些叙述依序搬到instance constructor内。

此程序在class constructor内，还未将static field初始化时（这时候，counter1和counter2都是0），就呼叫instance constructor，而instance constructor竟然还会去更改static field的值，使得counter1和counter2都变成1。然后instance constructor执行完，回到class constructor，再把counter2的值设为0（但是
counter1维持不变）。最后的结果：counter1等于1，counter2等于0。

欲改正程序1，方法有三：

-方法一：将singleton field的宣告调到counter1与counter2 field之后。--这是最好的作法。
-方法二：将counter2=0的宣告中，「=0」的部分删除。这种作法只有在希望
-方法三：将初始化的动作搬到class constructors内，自行撰写，而不依赖
编译器产生。这是最保险的作法。

如何避免犯下「全世界所有程序员都会犯的错误」，我给各位Java程序员
的建议是：
-熟读Java Language Specification
-在有疑问时，使用J2SDK所提供的javap来反组译Java Bytecode，直接观察
编译后的结果。

下面是我用javap来反组译程序1的示范：

C:\>javap -c -classpath . Singleton

Compiled from MyMain.java
class Singleton extends java.lang.Object {
public static int counter1;
public static int counter2;
public static Singleton getInstance();
static {};
}

Method Singleton()
0 aload_0
1 invokespecial #1 <Method java.lang.Object()>
4 getstatic #2 <Field int counter1>
7 iconst_1
8 iadd
9 putstatic #2 <Field int counter1>
12 getstatic #3 <Field int counter2>
15 iconst_1
16 iadd
17 putstatic #3 <Field int counter2>
20 return

Method Singleton getInstance()
0 getstatic #4 <Field Singleton obj>
3 areturn

Method static {}
0 new #5 <Class Singleton>
3 dup
4 invokespecial #6 <Method Singleton()>
7 putstatic #4 <Field Singleton obj>
10 iconst_0
11 putstatic #3 <Field int counter2>
14 return

其实Java的syntactic sugar并不算多，

 

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U!5}xs软ZC=v网1iz78C

C#的syntactic sugar才真的是无所不在，
也因此C#的初学者更容易犯了「全世界所有程序员都会犯的错误」。许多C#的书都会一边介绍C#语法，一边介绍编译之后MSIL（.NET的中间语言，类似Java的Bytecode）的结果，然而Java的书却鲜少这么做。

虽说是「全世界所有程序员都会犯的错误」，但是这不代表你犯了此错误之后，仍可以同爱借钱的曹启泰一般地「抬头挺胸、理直气壮」。只要有心，其实这一类的错误仍是可以避免的。