详细介绍Java构造函数

Question

我的弟弟在中学当老师，正在给一次考试评分。他问了一个问题：“构造函数的目的是什么？”

所以现在有一些答案，比如“构造器创建了一个对象...”

当然，他希望看到类似“构造函数是在对象实例化之后调用的，并用于初始化对象的成员变量...”(仅举个例子)

问题是，有很多文献都是作者写Java中的构造函数创建对象的，而且一般来说，大多数作者似乎避免详细解释整个过程。

我认为它是这样工作的：

类构造函数被称为new运算符的操作数，因为“构造函数的名称提供了要实例化的类的名称”。(参见http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/javaOO/objectcreation.html)

但在执行此构造函数之前，new运算符会实例化该类(分配内存等)。并将成员变量设置为其默认值。

然后执行构造函数，并初始化成员变量。

在最后一步中，new操作符返回对对象的引用。

但我真的不知道这是否真的正确，以及事情是否按确切的顺序发生。

有没有人知道创建对象的细节？如果你创建一个子类，它是如何工作的？是不是首先创建超类，然后调用它的构造函数，然后以某种方式将子类合并到现有的构造中，然后调用它的构造函数？有人会以某种方式认为构造函数“创建”了一个对象吗？

我真的很期待看到你的答案！

Answer 1

血淋淋的细节在Java Language Spec中有所涉及，这里是你每天需要知道的基础知识(下一节继续，我指出了类初始化，当一个类第一次有新的调用它时会发生(也有其他方法发生))。

new为对象分配内存，并将其初始化为0、null、false (取决于类型)。这就是为什么保证所有实例变量都有初始值的原因。

假设new成功，则调用构造函数以允许程序员执行其他初始化/任务。

构造函数做的第一件事是调用父构造函数(super(...))。这在层次结构中一直向上发生，直到到达没有父级的java.lang.Object。

在执行构造函数之前，运行任何实例初始化块，后面是任何具有赋值运算符的实例变量。

如果一个实例变量被标记为final并且有一个赋值运算符，这是一个特殊的情况，如果我没记错的话，这似乎发生在调用super之前(这其中有一些技巧)。

所有这些都是为什么您不应该(隐式或显式地)引用this.method()或将其传递到构造函数之外的原因，因为您将使用一个未完成的对象。

Answer 2

据我所知，你的解释是正确的。构造函数背后的主要思想是，您可以强制对象的有效状态。

考虑一个名为"Rational“的类，它有两个属性: numerator (int)和denominator (int)，代码如下所示(为简洁起见，我省略了getter和setter)

public class Rational {
    private int numerator;
    private int denominator;

    public Rational(int numerator, int denominator) {
        this.numerator = numerator;
        this.denominator = denominator;
    }

    public double getRationalValue() {
        return (double) numerator / denominator;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Rational oneFourth = new Rational(1, 4);
        System.out.println(oneFourth.getRationalValue());
    }
}

如您所见，我已经编写了一个构造函数，它“要求”分子和分母的值。如果您只有一个默认的构造函数，任何人都可以在不指定分子或分母的情况下创建Rational的实例，如果您没有为int变量指定值，它们将被初始化为零。每个人都知道，如果你除以0，宇宙就会崩溃，所以我们想要避免这种情况。

无论如何，正如您正确解释的那样，构造函数不会生成对象。您应该更多地将它们看作是一种称为“后期构造”的方法。

当涉及到基类时，总是首先调用基类的构造函数。这确保您可以在子类构造函数中访问基类的受保护属性。因为Java中的每个类都继承自Object，所以总是首先调用Object构造函数。

以下代码片段：

public class Base {
    protected String baseProperty;

    public Base() {
        System.out.println("In base constructor");
        this.baseProperty = "This gets initialized first";
    }

    static class Sub extends Base {
        private String subProperty;

        Sub() {
            System.out.println("In sub constructor, baseProperty = " + baseProperty);
        }
    }

    public static void main(String args[]) {
        Base base = new Sub();
    }
}

打印：

基构造器中的

在子构造函数中，baseProperty = This首先被初始化

Answer 3

从规范中消除您对new和构造函数角色的疑虑：

Creating Objects

如您所知，类提供了对象的蓝图；您可以从一个类创建一个对象。以下每条取自CreateObjectDemo程序的语句都创建一个对象并将其赋值给一个变量：

Point originOne = new Point(23, 94);
Rectangle rectOne = new Rectangle(originOne, 100, 200);
Rectangle rectTwo = new Rectangle(50, 100);

第一行创建Point类的对象，第二行和第三行分别创建Rectangle类的对象。

这些语句中的每一个都有三个部分(下面将详细讨论)：

声明：以粗体显示的代码集是将变量名与对象类型相关联的所有变量声明。

Instantiation：关键字是一个创建对象的Java运算符。

Initialization：新运算符之后是对构造函数的调用，该构造函数初始化新对象。