spring-beans深入源碼之Bean Definition(Bean的裝載過程)

我們在使用一個bean得時候尊沸，在不用任何框架的情況下都是需要自己new的俊犯，spring框架既然為我們提供bean容器使得我們把bean得管理權(quán)交給它妇多，那么我們看看spring的bean是怎么裝載的，先說xml燕侠，注解的方式其實是一樣的者祖。
　　接著上篇的test例子CollectionMergingTests其中最開始有個setUp方法，這是junit方法運行前的裝配方法

public class CollectionMergingTests extends TestCase {

    private DefaultListableBeanFactory beanFactory;
        @Override
    protected void setUp() throws Exception {
        this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
        BeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(this.beanFactory);
        reader.loadBeanDefinitions(new ClassPathResource("collectionMerging.xml", getClass()));
    }
………………
}

這個方法就是在裝配bean到容器中绢彤。
　　DefaultListableBeanFactory 是spring 真正可以獨立使用IOC容器的BeanFactory咸包。繼承和實現(xiàn)的傳遞性可知DefaultListableBeanFactory 默認實現(xiàn)了BeanFactory和BeanDefinitionRegistry,DefaultListableBeanFactory 類繼承圖（引用自software-architecture-design）

DefaultListableBeanFactory繼承關(guān)系

直接debug看下其初始化過程便基本知道繼承關(guān)系。

DefaultListableBeanFactory初始化第一步

可見先是到static初始化塊

static {
        try {
            javaUtilOptionalClass =
                    ClassUtils.forName("java.util.Optional", DefaultListableBeanFactory.class.getClassLoader());
        }
        catch (ClassNotFoundException ex) {
            // Java 8 not available - Optional references simply not supported then.
        }
        try {
            javaxInjectProviderClass =
                    ClassUtils.forName("javax.inject.Provider", DefaultListableBeanFactory.class.getClassLoader());
        }
        catch (ClassNotFoundException ex) {
            // JSR-330 API not available - Provider interface simply not supported then.
        }
    }

加載class java.util.Optional（JAVA8新加入的）和interface javax.inject.Provider
java.util.Optional是JAVA8新加入的類杖虾，這個類專門用來解決空引用的問題，同時這個類和lambda表達式和函數(shù)式編程也可以比較好的整合在一起使用
java.util.Optional doc
javax.inject.Provider提供了一個 T的實例媒熊。通常作為一個依賴注入容器器的父接口. 可以注入任何類型的 T, 當然也可以入 Provider<T>
相對于直接注入 T 奇适，注入 Provider<T> 有如下作用（doc的英文大概翻譯）：

檢索多個實例
延遲或者選擇性的檢索一個實例
打破循環(huán)依賴
抽象的scope，可以從一個包含scope的更小的scope中檢索一個實例
javax.inject.Provider doc

在debug該類初始化的過程中我在類的屬性初始化上打斷點無意間發(fā)現(xiàn)了eclipse的斷點類型

breakpoint

第一處的是Watchpoint這個主要是關(guān)注變量的值得變化過程芦鳍，第二處是Line Breakpoint最簡單的斷點嚷往，即執(zhí)行到此處就斷點，還有柠衅。eclipse 還有條件斷點皮仁，方法斷點異常斷點遠程調(diào)試等這個完了再細化記錄博客吧。
這里想說的是為什么第一行是Watchpoint二處是Line Breakpoint 同樣是屬性是為什么菲宴？其實是final關(guān)鍵字的作用贷祈，Watchpoint是觀察值的變化情況 final的變量是不可變的所以final修飾的參數(shù)斷點都是Line Breakpoint 類似于方法斷點，所以有時候要分清你可以在屬性上設(shè)置的斷點類型喝峦。

接下來到了屬性的初始化

屬性初始化

繼續(xù)往下走的時候可以看到類初始化的關(guān)系先是DefaultListableBeanFactorystatic靜態(tài)初始化塊和static屬性势誊，然后是SimpleAliasRegistry的屬性

SimpleAliasRegistry初始化

再是SimpleAliasRegistry的子類DefaultSingletonBeanRegistry

DefaultSingletonBeanRegistry初始化

接著是DefaultSingletonBeanRegistry的子類FactoryBeanRegistrySupport

Paste_Image.png

接著FactoryBeanRegistrySupport子類AbstractBeanFactory

AbstractBeanFactory初始化

接著是AbstractBeanFactory子類AbstractAutowireCapableBeanFactory

AbstractAutowireCapableBeanFactory初始化

最后到DefaultListableBeanFactory自己

DefaultListableBeanFactory初始化

由此我們基本可以得出類初始化的順序（為什么要說這個是因為我看到網(wǎng)上好多說法和我運行的得到的結(jié)果不一致）：

先找到根類，根類static靜態(tài)塊和static屬性的初始化接著根類的子類static靜態(tài)塊和static屬性初始化最后回到類本身的類static靜態(tài)塊和static屬性初始化然后再到根類其他屬性的初始化谣蠢，接著根類子類的其他屬性初始化最后回到自己的其他屬性初始化粟耻。
DefaultListableBeanFactory初始化完畢以后接著是BeanDefinitionReader的初始化選擇初始化的類實例是XmlBeanDefinitionReader初始化完畢后調(diào)用

reader.loadBeanDefinitions(new ClassPathResource("collectionMerging.xml", getClass()));

方法去加載collectionMerging.xml配置文件。
ClassPathResource類是Resource接口實現(xiàn)類的子類眉踱，如果沒有指定相對的類名挤忙，該類將從類的根路徑開始尋找某個resource，如果指定了相對的類名谈喳，則根據(jù)指定類的相對路徑來查找某個resource册烈。上面的還可以寫成:

reader.loadBeanDefinitions(new ClassPathResource(
"org/springframework/beans/factory/xml/collectionMerging.xml"));

XmlBeanDefinitionReader初始化的時候先找到根類AbstractBeanDefinitionReader
其構(gòu)造方法

protected AbstractBeanDefinitionReader(BeanDefinitionRegistry registry) {
        Assert.notNull(registry, "BeanDefinitionRegistry must not be null");
        this.registry = registry;

        // Determine ResourceLoader to use.
        if (this.registry instanceof ResourceLoader) {
            this.resourceLoader = (ResourceLoader) this.registry;
        }
        else {
            this.resourceLoader = new PathMatchingResourcePatternResolver();
        }

        // Inherit Environment if possible
        if (this.registry instanceof EnvironmentCapable) {
            this.environment = ((EnvironmentCapable) this.registry).getEnvironment();
        }
        else {
            this.environment = new StandardEnvironment();
        }
    }

在構(gòu)造方法中有instanceof ResourceLoader 判斷顯然傳入的registry 是DefaultListableBeanFactory的實例沒有實現(xiàn)ResourceLoader接口所以走else 邏輯創(chuàng)建PathMatchingResourcePatternResolver類，在PathMatchingResourcePatternResolver初始化的過程中

public PathMatchingResourcePatternResolver() {
        this.resourceLoader = new DefaultResourceLoader();
    }

其創(chuàng)建的是DefaultResourceLoader類該類實現(xiàn)了ResourceLoader接口婿禽。所以最后還是創(chuàng)建的是ResourceLoader的實例

public DefaultResourceLoader() {
        this.classLoader = ClassUtils.getDefaultClassLoader();
    }

這個構(gòu)造方法就是為了初始化private ClassLoader classLoader;屬性用于load xml資源茄厘。
好了Resource參數(shù)構(gòu)造完畢后進入

@Override
    public int loadBeanDefinitions(Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
        return loadBeanDefinitions(new EncodedResource(resource));
    }

方法矮冬，這里將Resource包裝成了EncodedResource 其實EncodedResource是對Resource的包裝增加了encoding和charset屬性而已這里都為null 相當于默認的null。接著進入方法

public int loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource) throws BeanDefinitionStoreException {
        Assert.notNull(encodedResource, "EncodedResource must not be null");
        if (logger.isInfoEnabled()) {
            logger.info("Loading XML bean definitions from " + encodedResource.getResource());
        }

        Set<EncodedResource> currentResources = this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.get();
        if (currentResources == null) {
            currentResources = new HashSet<EncodedResource>(4);
            this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.set(currentResources);
        }
        if (!currentResources.add(encodedResource)) {
            throw new BeanDefinitionStoreException(
                    "Detected cyclic loading of " + encodedResource + " - check your import definitions!");
        }
        try {
            InputStream inputStream = encodedResource.getResource().getInputStream();
            try {
                InputSource inputSource = new InputSource(inputStream);
                if (encodedResource.getEncoding() != null) {
                    inputSource.setEncoding(encodedResource.getEncoding());
                }
                return doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource());
            }
            finally {
                inputStream.close();
            }
        }
        catch (IOException ex) {
            throw new BeanDefinitionStoreException(
                    "IOException parsing XML document from " + encodedResource.getResource(), ex);
        }
        finally {
            currentResources.remove(encodedResource);
            if (currentResources.isEmpty()) {
                this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.remove();
            }
        }
    }

這里會有一個比較經(jīng)典的同步緩存的方式

    Set<EncodedResource> currentResources = this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.get();

this.resourcesCurrentlyBeingLoaded是

private final ThreadLocal<Set<EncodedResource>> resourcesCurrentlyBeingLoaded =
            new NamedThreadLocal<Set<EncodedResource>>("XML bean definition resources currently being loaded");

可以看到采用了ThreadLocal的存貯方式次哈。在JDK1.2的時候就提供了java.lang.ThreadLocalThreadLocal為解決多線程問題提供了非常非常大幫助胎署，當使用ThreadLocal維護變量時，ThreadLocal為每個使用該變量的線程提供獨立的變量副本窑滞，所以每一個線程都可以獨立地改變自己的副本琼牧，而不會影響其它線程所對應(yīng)的副本。這樣就完美的解決了多線程的問題哀卫，不過對于計數(shù)的情況不適用建議使用ATMOIC的變量巨坊。
在沒有取到的情況下將新的EncodedResource加入ThreadLocal變量的緩存中。
接著從EncodedResource獲取輸入流InputStream構(gòu)造 InputSource,InputSource比較簡單的一個類,封裝了一下InputStream最后調(diào)用 doLoadBeanDefinitions方法此改。部分源碼：

try {
            InputStream inputStream = encodedResource.getResource().getInputStream();
            try {
                InputSource inputSource = new InputSource(inputStream);
                if (encodedResource.getEncoding() != null) {
                    inputSource.setEncoding(encodedResource.getEncoding());
                }
                return doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource());
            }
            finally {
                inputStream.close();
            }
        }
        catch (IOException ex) {
            throw new BeanDefinitionStoreException(
                    "IOException parsing XML document from " + encodedResource.getResource(), ex);
        }
        finally {
            currentResources.remove(encodedResource);
            if (currentResources.isEmpty()) {
                this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.remove();
            }
        }

這里的finally方法最后將ThreadLocal變量resourcesCurrentlyBeingLoaded remove掉了趾撵。看了好半天才看懂其中的奇妙之處：這個方法本身存在多線程問題共啃，最簡單的做法就是同步語句塊占调，但是大家知道這會影響性能所以借助ThreadLocal變量做了一個過程同步在使用完即remove掉。
doLoadBeanDefinitions是java dom加載xml的過程移剪，大家都知道java解析xml的幾種方式究珊，基本的解析方式有兩種,一種叫SAX，另一種叫DOM纵苛，再細一點有

DOM生成和解析XML文檔
為 XML 文檔的已解析版本定義了一組接口剿涮。解析器讀入整個文檔，然后構(gòu)建一個駐留內(nèi)存的樹結(jié)構(gòu)攻人，然后代碼就可以使用 DOM 接口來操作這個樹結(jié)構(gòu)取试。
優(yōu)點：整個文檔樹在內(nèi)存中，便于操作怀吻；支持刪除想括、修改、重新排列等多種功能烙博；
缺點：將整個文檔調(diào)入內(nèi)存（包括無用的節(jié)點）瑟蜈，浪費時間和空間；使用場合：一旦解析了文檔還需多次訪問這些數(shù)據(jù)渣窜；硬件資源充足（內(nèi)存铺根、CPU）。
SAX生成和解析XML文檔
為解決DOM的問題乔宿，出現(xiàn)了SAX位迂。SAX ，事件驅(qū)動。當解析器發(fā)現(xiàn)元素開始掂林、元素結(jié)束臣缀、文本、文檔的開始或結(jié)束等時泻帮，發(fā)送事件精置，程序員編寫響應(yīng)這些事件的代碼，保存數(shù)據(jù)锣杂。
優(yōu)點：不用事先調(diào)入整個文檔脂倦，占用資源少；SAX解析器代碼比DOM解析器代碼小元莫，適于Applet赖阻，下載。
缺點：不是持久的踱蠢；事件過后火欧，若沒保存數(shù)據(jù)，那么數(shù)據(jù)就丟了茎截；無狀態(tài)性苇侵；從事件中只能得到文本，但不知該文本屬于哪個元素稼虎；使用場合：Applet;只需XML文檔的少量內(nèi)容，很少回頭訪問招刨；機器內(nèi)存少霎俩；
DOM4J生成和解析XML文檔
DOM4J 是一個非常非常優(yōu)秀的Java XML API，具有性能優(yōu)異沉眶、功能強大和極端易用使用的特點打却，同時它也是一個開放源代碼的軟件。如今你可以看到越來越多的 Java 軟件都在使用 DOM4J 來讀寫 XML谎倔，特別值得一提的是連 Sun 的 JAXM 也在用 DOM4J柳击。
JDOM生成和解析XML
為減少DOM、SAX的編碼量片习，出現(xiàn)了JDOM捌肴；優(yōu)點：20-80原則，極大減少了代碼量藕咏。使用場合：要實現(xiàn)的功能簡單状知，如解析、創(chuàng)建等孽查，但在底層饥悴，JDOM還是使用SAX（最常用）、DOM、Xanan文檔西设。

這里spring用java dom解析xml 我想原因就是需要加載的xml配置文件都不是大型的xml文件瓣铣，都是比較小的所以使用java dom反而效果會好一些。
這里定義了DocumentLoader接口贷揽，提供了默認的實現(xiàn)類DefaultDocumentLoader其中的方法：

public Document loadDocument(InputSource inputSource, EntityResolver entityResolver,
            ErrorHandler errorHandler, int validationMode, boolean namespaceAware) throws Exception {

        DocumentBuilderFactory factory = createDocumentBuilderFactory(validationMode, namespaceAware);
        if (logger.isDebugEnabled()) {
            logger.debug("Using JAXP provider [" + factory.getClass().getName() + "]");
        }
        DocumentBuilder builder = createDocumentBuilder(factory, entityResolver, errorHandler);
        return builder.parse(inputSource);
    }

解析過程可以看oracle jom的api文檔
最后返回Document對象棠笑。

Documen return

進入很重要的方法registerBeanDefinitions該方法將讀取的dom轉(zhuǎn)換成bean definition先進入方法

public int registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
        BeanDefinitionDocumentReader documentReader = createBeanDefinitionDocumentReader();
        int countBefore = getRegistry().getBeanDefinitionCount();
        documentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource));
        return getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore;
    }

第一行BeanDefinitionDocumentReader documentReader = createBeanDefinitionDocumentReader(); 創(chuàng)建了BeanDefinitionDocumentReader對象該對象是將document中包含的所偶bean定義解析出來。

protected BeanDefinitionDocumentReader createBeanDefinitionDocumentReader() {
        return BeanDefinitionDocumentReader.class.cast(BeanUtils.instantiateClass(this.documentReaderClass));
    }

第二行int countBefore = getRegistry().getBeanDefinitionCount(); 獲取到解析前的bean的數(shù)量
第三行documentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource));這里先根據(jù)傳入的Resource參數(shù)創(chuàng)建XmlReaderContext對象,官方給出的解釋是

Extension of {@link org.springframework.beans.factory.parsing.ReaderContext},
 * specific to use with an {@link XmlBeanDefinitionReader}. Provides access to the
 * {@link NamespaceHandlerResolver} configured in the {@link XmlBeanDefinitionReader}.

大概意思就是配合XmlBeanDefinitionReader使用的類擒滑。繼續(xù)往下走到：

@Override
    public void registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext) {
        this.readerContext = readerContext;
        logger.debug("Loading bean definitions");
        Element root = doc.getDocumentElement();
        doRegisterBeanDefinitions(root);
    }

到方法doRegisterBeanDefinitions(root) 進入：

protected void doRegisterBeanDefinitions(Element root) {
        // Any nested <beans> elements will cause recursion in this method. In
        // order to propagate and preserve <beans> default-* attributes correctly,
        // keep track of the current (parent) delegate, which may be null. Create
        // the new (child) delegate with a reference to the parent for fallback purposes,
        // then ultimately reset this.delegate back to its original (parent) reference.
        // this behavior emulates a stack of delegates without actually necessitating one.
        BeanDefinitionParserDelegate parent = this.delegate;
        this.delegate = createDelegate(getReaderContext(), root, parent);

        if (this.delegate.isDefaultNamespace(root)) {
            String profileSpec = root.getAttribute(PROFILE_ATTRIBUTE);
            if (StringUtils.hasText(profileSpec)) {
                String[] specifiedProfiles = StringUtils.tokenizeToStringArray(
                        profileSpec, BeanDefinitionParserDelegate.MULTI_VALUE_ATTRIBUTE_DELIMITERS);
                if (!getReaderContext().getEnvironment().acceptsProfiles(specifiedProfiles)) {
                    return;
                }
            }
        }

        preProcessXml(root);
        parseBeanDefinitions(root, this.delegate);
        postProcessXml(root);

        this.delegate = parent;
    }

先創(chuàng)建BeanDefinitionParserDelegate

BeanDefinitionParserDelegate create

開始解析的三部曲

解析三部曲

先看preProcessXml
哈哈這真是個好方法空實現(xiàn) 我喜歡腐晾，不過這算是解析的可擴展性三部曲的步驟必需保證全以免擴展需要

在看parseBeanDefinitions

protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
    if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {
        NodeList nl = root.getChildNodes();
        for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {
            Node node = nl.item(i);
            if (node instanceof Element) {
                Element ele = (Element) node;
                if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) {
                    parseDefaultElement(ele, delegate);
                }
                else {
                    delegate.parseCustomElement(ele);
                }
            }
        }
    }
    else {
        delegate.parseCustomElement(root);
    }
}

這個方法就是最重要的啦，可以看到在遍歷節(jié)點丐一，其中方法parseDefaultElement

private void parseDefaultElement(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
if (delegate.nodeNameEquals(ele, IMPORT_ELEMENT)) {
importBeanDefinitionResource(ele);
}
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, ALIAS_ELEMENT)) {
processAliasRegistration(ele);
}
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, BEAN_ELEMENT)) {
processBeanDefinition(ele, delegate);
}
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, NESTED_BEANS_ELEMENT)) {
// recurse
doRegisterBeanDefinitions(ele);
}
}
```
分了好幾種情況去解析看開頭是import藻糖、alias、bean库车、beans這四種開頭的標簽去解析巨柒，我們就找個bean開頭的跟蹤下情況其它的標簽也是一樣的道理。

bean開頭標簽的解析

進入方法

protected void processBeanDefinition(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
        BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);
        if (bdHolder != null) {
            bdHolder = delegate.decorateBeanDefinitionIfRequired(ele, bdHolder);
            try {
                // Register the final decorated instance.
                BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(bdHolder, getReaderContext().getRegistry());
            }
            catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
                getReaderContext().error("Failed to register bean definition with name '" +
                        bdHolder.getBeanName() + "'", ele, ex);
            }
            // Send registration event.
            getReaderContext().fireComponentRegistered(new BeanComponentDefinition(bdHolder));
        }
    }

其中parseBeanDefinitionElement解析后獲得BeanDefinitionHolder其中過程中比較中要的一個類GenericBeanDefinition每個bean標簽都是解析成這樣的beandefinition了柠衍。獲得這個bean后對應(yīng)解析各種

GenericBeanDefinition 各個部分的解析

對應(yīng)的bean部件解析parseMetaElements洋满、parseLookupOverrideSubElements、parseReplacedMethodSubElements珍坊、parseConstructorArgElements牺勾、parsePropertyElements、parseQualifierElements 見名知意的方法沒有多大難度就是對應(yīng)的解析xml即可阵漏，解析完成 bean definition也就構(gòu)造完成了驻民。

最后看postProcessXml
哈哈這也真是個好方法空實現(xiàn) 我喜歡，不過還是那句話這算是解析的可擴展性三部曲的步驟必需保證全以免擴展需要履怯。

BeanDefinition裝配過程基本完成最后是裝配到了最先初始化的DefaultListableBeanFactory的各個map屬性中了回还。好多東西很粗率的過了后續(xù)補進。
不早了 go home!

最后編輯于：2017.12.04 02:51:22

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正文獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡桃煎，尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛以下內(nèi)容為張勛視角年9月15日...
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?白月光啟示錄
正文我和宋清朗相戀三年，在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了大刊。大學(xué)時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片为迈。...
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活死人
序言：一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡，死狀恐怖，靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出葫辐，到底是詐尸還是另有隱情搜锰，我是刑警寧澤，帶...
沈念sama閱讀 36,185評論 5贊 350
?日本核電站爆炸內(nèi)幕
正文年R本政府宣布耿战，位于F島的核電站蛋叼，受9級特大地震影響，放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏剂陡。R本人自食惡果不足惜狈涮，卻給世界環(huán)境...
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男人毒藥：我在死后第九天來索命
文/蒙蒙一、第九天我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望鸭栖。院中可真熱鬧歌馍，春花似錦、人聲如沸纤泵。這莊子的主人今日做“春日...
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一樁弒父案，背后竟有這般陰謀
文/蒼蘭香墨我抬頭看了看天上的太陽捏题。三九已至玻褪，卻和暖如春，著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間公荧，已是汗流浹背带射。一陣腳步聲響...
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情欲美人皮
我被黑心中介騙來泰國打工，沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留循狰，地道東北人窟社。一個月前我還...
沈念sama閱讀 48,909評論 3贊 376
代替公主和親
正文我出身青樓，卻偏偏與公主長得像绪钥，于是被迫代替她去往敵國和親灿里。傳聞我的和親對象是個殘疾皇子，可洞房花燭夜當晚...
茶點故事閱讀 45,512評論 2贊 359

spring-beans深入源碼之Bean Definition(Bean的裝載過程)

接下來到了屬性的初始化

由此我們基本可以得出類初始化的順序（為什么要說這個 是因為我看到網(wǎng)上好多說法和我運行的得到的結(jié)果不一致）：

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由此我們基本可以得出類初始化的順序（為什么要說這個是因為我看到網(wǎng)上好多說法和我運行的得到的結(jié)果不一致）：