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Java初始化

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一. 利用构造方法给对象初始化

1. 构造方法的概念

构造方法(也称为构造器)是一个特殊的成员方法,其名字必须与类名相同,在创建对象时,由编译器自动调用,并且在整个对象的生命周期内只调用一次。

构造方法的作用就是给对象中的成员进行初始化,并不负责给对象开辟空间。

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;

    // 构造方法:
    // 名字与类名相同,没有返回值类型,设置为void也不行
    // 一般情况下使用public修饰
    // 在创建对象时由编译器自动调用,并且在对象的生命周期内只调用一次
    public Date(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
        System.out.println("Date(int,int,int)方法被调用了");
    }

    public void printDate() {
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 此处创建了一个Date类型的对象,并没有显式调用构造方法
        Date d = new Date(2021, 6, 9);
        // 输出Date(int,int,int)方法被调用了
        d.printDate(); // 2021-6-9
    }
}

2. 构造方法的特性

1.名字必须与类名相同

2.没有返回值类型,设置为void也不行

3.创建对象时由编译器自动调用,并且在对象的生命周期内只调用一次

4.绝大多数情况下使用public来修饰,特殊场景下会被private修饰

5.构造方法可以重载(用户根据自己的需求提供不同参数的构造方法); 下面两个构造方法:名字相同,参数列表不同,因此构成了方法重载

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    
    // 无参构造方法
    public Date(){
        this.year = 1900;
        this.month = 1;
        this.day = 1;
    }
    
    // 带有三个参数的构造方法
    public Date(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
    public void printDate(){
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Date d = new Date();
        d.printDate();
    }
}

6.如果用户没有显式定义,编译器会生成一份默认的构造方法,生成的默认构造方法一定是无参的; 一旦用户定义,编译器则不再生成;下面代码中,没有定义任何构造方法,编译器会默认生成一个不带参数的构造方法。

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    public void printDate(){
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Date d = new Date();
        d.printDate();
    }
}

7.构造方法中,可以通过this调用其他构造方法来简化代码

【注意事项】

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
// 无参构造方法--内部给各个成员赋值初始值,该部分功能与三个参数的构造方法重复
// 此处可以在无参构造方法中通过this调用带有三个参数的构造方法
// 但是this(2022,8,16);必须是构造方法中第一条语句
    
    public Date(){
//System.out.println(year); 注释取消掉,编译会失败
        this(2022, 8, 16);
//this.year = 1900;
//this.month = 1;
//this.day = 1;
    }
    
    // 带有三个参数的构造方法
    public Date(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
}

3. 子类构造方法

在继承基础上,子类对象构造时,需要先调用基类构造方法,然后执行子类的构造方法。

在子类构造方法中,并没有写任何关于基类构造的代码,但是在构造子类对象时,先执行基类的构造方法,然后执行子类的构造方法,

原因在于:子类对象中成员是有两部分组成的,基类继承下来的以及子类新增加的部分 。父类和子类, 肯定是先有父再有子,所以在构造子类对象时候 ,子类构造方法中先要调用基类的构造方法,将从基类继承下来的成员构造完整 ,然后再完成子类自己的构造,将子类自己新增加的成员初始化完整 。

【注意事项】

1.若父类显式定义无参或者默认的构造方法,在子类构造方法第一行默认有隐含的super()调用,即调用基类构造方法

public class Base {
    public Base(){
        System.out.println("Base()");
    }
}

public class Derived extends Base{
    public Derived(){
// super(); // 注意子类构造方法中默认会调用基类的无参构造方法:super(),
// 用户没有写时,编译器会自动添加,而且super()必须是子类构造方法中第一条语句,
// 并且只能出现一次
        System.out.println("Derived()");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Derived d = new Derived();
    }
}

2.如果父类构造方法是带有参数的,此时需要用户为子类显式定义构造方法,并在子类构造方法中选择合适的父类构造方法调用,否则编译失败。

public class Animal {
    public String name;
    public int  age;

   public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
       System.out.println("Animal(String , int )");
    }

}

public class Dog extends Animal{
    //傻狗  是狗的属性
    public boolean silly;

   public Dog(String name,int age,boolean silly) {
        //1. 先帮助父类部分初始化 必须放到第一行
        super(name,age);
        this.silly = silly;
        System.out.println("Dog(String ,int ,boolean )");
   }
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal2 = new Dog("金毛",6,false);
    }
}

3.在子类构造方法中,super(…)调用父类构造时,必须是子类构造方法中第一条语句。

4.super(…)只能在子类构造方法中出现一次,由与this(…)调用时也要在第一条语句,所以super(…)不能和this(…)同时出现,也就是是说子类构造方法中不能使用this(…)

4. 避免在构造方法中调用重写的方法

一段有坑的代码. 我们创建两个类, B 是父类, D 是子类. D 中重写 func 方法. 并且在 B 的构造方法中调用 func

class B {
    public B() {
// do nothing
        func();
    }
    public void func() {
        System.out.println("B.func()");
    }
}
class D extends B {
    private int num = 1;
    @Override
    public void func() {
        System.out.println("D.func() " + num);
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        D d = new D();
    }
}

执行结果:

【结论】:

“用尽量简单的方式使对象进入可工作状态”, 尽量不要在构造器中调用方法(如果这个方法被子类重写, 就会触发动态绑定, 但是此时子类对象还没构造完成), 可能会出现一些隐藏的但是又极难发现的问题.

二. 对象的默认初始化

在Java方法内部定义一个局部变量时,用户必须要将其赋值或者初始化,否则会编译失败;

但对象中的字段(成员变量),用户不需要将其初始化就可直接访问使用,这里其原因在于new对象时,jvm会给出字段的默认初始化。

下面是new对象是时,jvm层面执行的概述:

1.检测对象对应的类是否加载了,如果没有加载则加载

2.为对象分配内存空间

3.处理并发安全问题

比如:多个线程同时申请对象,JVM要保证给对象分配的空间不冲突

4.初始化所分配的空间

即:对象空间被申请好之后,对象中包含的成员已经设置好了初始值

数据类型默认值
byte0
short0
int0
long0
float0.0f
double0.0
char/u0000
booleanfalse
reference (引用类型)null

5.设置对象头信息(关于对象内存模型后面会介绍)

6.调用构造方法,给对象中各个成员赋值

三. 就地初始化对象

在声明成员变量时,就直接给出了初始值。

代码编译完成后,编译器会将所有给成员初始化的这些语句添加到各个构造方法中

public class Date {
    public int year = 1900;
    public int month = 1;
    public int day = 1;
    
    public Date(){
    }
    
    public Date(int year, int month, int day) {
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Date d1 = new Date(2022,8,16);
        Date d2 = new Date();
    }
}

四. 类的初始化顺序

1. 普通类(没有继承关系)

静态部分(静态变量、常量,静态代码块)

非静态部分(实例变量、常量、实例代码块)

当有对象创建时才会执行,按顺序执行

最后执行构造方法,当有对象创建时才会执行

代码演示:

class Person {
    public String name;
    public int age;
    public Organ organ = new Organ();
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("构造方法执行");
    }
    {
        System.out.println("实例代码块执行");
    }
    static {
        System.out.println("静态代码块执行");
    }
}
class Organ {
    //...
    public Organ() {
        System.out.println("实例变量::organ");
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person("xin",21);
        System.out.println("==============");
        Person person2 = new Person("xinxin",20);
    }
}

执行结果:

2. 派生类( 有继承关系)

静态部分(静态变量、常量,静态代码块)

父类非静态部分(实例变量、常量、实例代码块)和父类构造方法

子类非静态部分(实例变量、常量、实例代码块)和子类构造方法

class Person {
    public String name;
    public int age;
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("Person:构造方法执行");
    }
    {
        System.out.println("Person:实例代码块执行");
    }
    static {
        System.out.println("Person:静态代码块执行");
    }
}
class Student extends Person{
    public Student(String name,int age) {
        super(name,age);
        System.out.println("Student:构造方法执行");
    }
    {
        System.out.println("Student:实例代码块执行");
    }
    static {
        System.out.println("Student:静态代码块执行");
    }
}
public class TestDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        Student student1 = new Student("张三",19);
        System.out.println("===========================");
        Student student2 = new Student("gaobo",20);

    }
    public static void main1(String[] args) {
        Person person1 = new Person("bit",10);
        System.out.println("============================");
        Person person2 = new Person("gaobo",20);
    }
}

执行结果:

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