Java 類加載與初始化順序：靜態塊、實例塊、構造器詳解

問題代碼

public class A {
    private List list = new ArrayList(); // 實例字段初始化
    
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
    }
}

生命周期階段

1. 編譯：`javac A.java` → `A.class`（開發期，非運行期）
2. 加載：類加載器讀取 `.class` 字節碼，生成 `java.lang.Class` 對象（JVM 啟動或首次主動使用時）
3. 鏈接：驗證、準備（靜態字段賦默認值）、解析
4. 初始化：執行 ``（靜態塊、靜態字段賦值）
5. 實例化：`new A()` → 執行 ``（實例字段初始化、實例塊、構造器）

問題回答

Q1: 類何時編譯/加載？

• 編譯：開發期手動或 IDE 自動
• 加載：JVM 啟動加載入口類，或首次主動使用（new、訪問靜態字段/方法、反射、子類初始化）

Q2: `list` 對象何時創建？

實例化時（`new A()` 時），而非加載時。屬於實例字段初始化，在構造器之前執行。

Q3: 靜態塊執行時機？

類初始化階段，在 `main` 執行前、任何靜態成員訪問前、實例化前。只執行一次。

完整執行順序演示

public class OrderDemo {
    // 1. 靜態字段初始化
    static String sField = initStaticField();
    static { System.out.println("2. 靜態塊"); }
    
    // 3. 實例字段初始化
    String iField = initInstanceField();
    { System.out.println("4. 實例塊"); }
    
    // 5. 構造器
    public OrderDemo() { System.out.println("5. 構造器"); }
    
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("6. main 開始");
        new OrderDemo();
        System.out.println("7. main 結束");
    }
    
    static String initStaticField() { System.out.println("1. 靜態字段"); return ""; }
    String initInstanceField() { System.out.println("3. 實例字段"); return ""; }
}

/* 輸出順序：
1. 靜態字段
2. 靜態塊
6. main 開始
3. 實例字段
4. 實例塊
5. 構造器
7. main 結束
*/

父子類初始化順序

父類靜態字段 → 父類靜態塊 → 子類靜態字段 → 子類靜態塊
→ 父類實例字段 → 父類實例塊 → 父類構造器
→ 子類實例字段 → 子類實例塊 → 子類構造器

觸發類初始化的「主動使用」

• `new` 實例化
• 讀/寫非 final靜態字段
• 調用靜態方法
• 反射 `Class.forName` / `ClassLoader.loadClass`
• 初始化子類（觸發父類初始化）
• JVM 啟動主類

被動使用不觸發初始化：訪問父類靜態字段（子類不初始化）、數組創建、訪問 `final static` 常量（編譯期常量池）。

總結

• 靜態成員（字段/塊）：類加載初始化階段，一次，最早
• 實例成員（字段/塊/構造器）：每次 new 實例化，順序：字段→塊→構造器
• `main` 方法屬於類初始化後執行