Quando as variáveis ​​estáticas são inicializadas?

Estou me perguntando quando as variáveis ​​estáticas são inicializadas com seus valores padrão. É correto que, quando uma classe é carregada, vars estáticos são criados (alocados) e, em seguida, inicializadores estáticos e inicializações em declarações são executados? Em que ponto os valores padrão são fornecidos? Isso leva ao problema da referência direta.

Além disso, se você puder explicar isso em referência à pergunta feita em Por que campos estáticos não são inicializados a tempo? e principalmente a resposta dada por Kevin Brock no mesmo site. Não consigo entender o terceiro ponto.

Em Consulte Métodos de variável estática Java :

• É uma variável que pertence à classe e não ao objeto (instância)
• Variáveis ​​estáticas são inicializadas apenas uma vez, no início da execução. Essas variáveis ​​serão inicializadas primeiro, antes da inicialização de quaisquer variáveis ​​de instância
• Uma única cópia a ser compartilhada por todas as instâncias da classe
• Uma variável estática pode ser acessada diretamente pelo nome da classe e não precisa de nenhum objeto.

Variáveis ​​de instância e classe (estáticas) são inicializadas automaticamente com os valores padrão padrão se você falhar em inicializá-las propositalmente. Embora as variáveis ​​locais não sejam inicializadas automaticamente, você não pode compilar um programa que falha ao inicializar uma variável local ou atribuir um valor a essa variável local antes de ser usada.

O que o compilador realmente faz é produzir internamente uma única rotina de inicialização de classe que combina todos os inicializadores de variáveis ​​estáticas e todos os blocos inicializadores estáticos de código, na ordem em que aparecem na declaração de classe. Este único procedimento de inicialização é executado automaticamente, apenas uma vez, quando a classe é carregada pela primeira vez.

No caso de classes internas , eles não podem ter campos estáticos

Uma classe interna é uma classe aninhada que não é declarada explícita ou implicitamente static.

...

As classes internas não podem declarar inicializadores estáticos (§8.7) ou interfaces de membro ...

As classes internas não podem declarar membros estáticos, a menos que sejam variáveis ​​constantes ...

Consulte JLS 8.1.3 Classes internas e instâncias anexas

finalcampos em Java podem ser inicializados separadamente de seu local de declaração; entretanto, não pode ser aplicável a static finalcampos. Veja o exemplo abaixo.

final class Demo
{
    private final int x;
    private static final int z;  //must be initialized here.

    static 
    {
        z = 10;  //It can be initialized here.
    }

    public Demo(int x)
    {
        this.x=x;  //This is possible.
        //z=15; compiler-error - can not assign a value to a final variable z
    }
}

Isso ocorre porque há apenas uma cópia das staticvariáveis ​​associadas ao tipo, ao invés de uma associada a cada instância do tipo como com as variáveis ​​de instância e se tentarmos inicializar o ztipo static finaldentro do construtor, ele tentará reinicializar o static finalcampo de tipo zporque o construtor é executado em cada instanciação da classe que não deve ocorrer em finalcampos estáticos .

Vejo:

• JLS 8.7, inicializadores estáticos
• JLS 12.2, Carregamento de Classes e Interfaces
• JLS 12.4, Inicialização de Classes e Interfaces

O último, em particular, fornece etapas de inicialização detalhadas que explicam quando as variáveis ​​estáticas são inicializadas e em que ordem (com a ressalva de que finalas variáveis ​​de classe e os campos de interface que são constantes de tempo de compilação são inicializados primeiro).

Não tenho certeza de qual é a sua pergunta específica sobre o ponto 3 (supondo que você se refira ao aninhado?). A sequência detalhada afirma que esta seria uma solicitação de inicialização recursiva, portanto, ela continuará a inicialização.

Os campos estáticos são inicializados quando a classe é carregada pelo carregador de classes. Os valores padrão são atribuídos neste momento. Isso é feito na ordem em que aparecem no código-fonte.

A ordem de inicialização é:

1. Blocos de inicialização estáticos
2. Blocos de inicialização de instância
3. Construtores

Os detalhes do processo são explicados no documento de especificação da JVM .

variável estática

• É uma variável que pertence à classe e não ao objeto (instância)
• Variáveis ​​estáticas são inicializadas apenas uma vez, no início da execução (quando o Classloader carrega a classe pela primeira vez).
• Essas variáveis ​​serão inicializadas primeiro, antes da inicialização de quaisquer variáveis ​​de instância
• Uma única cópia a ser compartilhada por todas as instâncias da classe
• Uma variável estática pode ser acessada diretamente pelo nome da classe e não precisa de nenhum objeto

Começando com o código da outra pergunta:

class MyClass {
  private static MyClass myClass = new MyClass();
  private static final Object obj = new Object();
  public MyClass() {
    System.out.println(obj); // will print null once
  }
}

Uma referência a esta classe iniciará a inicialização. Primeiro, a classe será marcada como inicializada. Em seguida, o primeiro campo estático será inicializado com uma nova instância de MyClass (). Observe que myClass recebe imediatamente uma referência a uma instância MyClass em branco . O espaço está lá, mas todos os valores são nulos. O construtor agora é executado e imprime obj, que é nulo.

Agora, de volta à inicialização da classe: objé feita uma referência a um novo objeto real e pronto.

Se isso foi acionado por uma instrução como: MyClass mc = new MyClass();espaço para uma nova instância MyClass é novamente alocado (e a referência colocada mc). O construtor é executado novamente e imprime novamente obj, que agora não é nulo.

O verdadeiro truque aqui é que, quando você usa new, as in WhatEverItIs weii = new WhatEverItIs( p1, p2 ); weiié imediatamente fornecida uma referência a um pouco de memória nula. A JVM irá então inicializar os valores e executar o construtor. Mas se você de alguma forma referenciar weii antes disso - referenciando-o a partir de outro thread ou ou referenciando a partir da inicialização da classe, por exemplo - você está olhando para uma instância de classe preenchida com valores nulos.

A variável estática pode ser inicializada das seguintes três maneiras como a seguir escolha qualquer uma de sua preferência

1. você pode inicializá-lo no momento da declaração

2. ou você pode fazer criando um bloco estático, por exemplo:

   static {
           // whatever code is needed for initialization goes here
       }
   

3. Existe uma alternativa aos blocos estáticos - você pode escrever um método estático privado

   class name {
       public static varType myVar = initializeVar();
   
       private static varType initializeVar() {
           // initialization code goes here
       }
   }