Java静态与实例变量illegal forward reference问题及初始化顺序咨询

1. 初始化执行顺序 #

Java的静态和实例初始化逻辑都遵循按代码书写顺序执行的规则，分为两个维度：

• 类初始化阶段（类加载时触发一次）：按代码先后顺序执行所有静态初始化块、静态变量声明赋值操作。你示例中的静态块写在static int i; static int k;之前，所以静态块的执行时机早于两个静态变量的显式声明步骤。
• 实例初始化阶段（每次创建实例时触发）：按代码先后顺序执行所有实例初始化块、实例变量声明赋值操作，最后执行构造方法。你示例中的实例块写在String thisString; int b;之前，所以实例块的执行时机早于两个实例变量的显式声明步骤。

2. 左值规则的应用 #

你遇到的「赋值合法、取值报错」就是Java前向引用限制的左值例外规则，具体规则如下：
如果成员变量的使用场景是赋值表达式的左值（即作为被赋值的对象），哪怕写在变量声明之前也不会触发非法前向引用报错；如果是作为右值（即读取变量值使用），且没有加类名/this前缀限定，就会触发编译报错。

规则原理 #

JVM在类加载/实例创建的最早期就会给所有成员变量分配内存空间，默认初始化为对应类型的零值（int为0，引用类型为null）：

• 你写b=0;的时候只是往已经分配好的内存空间写入值，不需要依赖变量的声明顺序，所以合法。
• 你写System.out.println(thisString+b)的时候是要读取两个变量的值，此时编译器还没有完成两个变量的符号注册，默认不允许直接读取，所以报非法前向引用错误。

如果确实需要在声明前读取变量值，可以加显式前缀绕过限制，修改后代码可正常编译：

static {
    System.out.println("Static Initializer");
    i = 1;
    k = 2;
    // 加类名前缀显式指定访问静态成员
    System.out.println(IntitializeTest.i+" "+IntitializeTest.k);
}

{
    System.out.println("Instance Initializer");
    thisString = "   empty    ";
    b = 0;
    // 加this前缀显式指定访问实例成员
    System.out.println(this.thisString+this.b);
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Abhivanth