一、构造函数基础概念
Java构造函数是一种特殊的方法,用于创建并初始化一个对象。当我们创建一个类的实例时,JVM会在内存中分配堆空间来存放对象,并使用构造函数对对象进行初始化。构造函数和普通方法不同在于:
- 构造函数的方法名必须和类名相同
- 构造函数没有返回值类型,也不能使用void关键字
- 每个类都有至少一个构造函数,默认为空参,可以自己手写或通过反射获取
- 构造函数只有在实例化对象时被调用,而不能主动调用
下面是一个简单的构造函数示例:
public class Person { private String name; private int age; public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } }
上述代码中,Person
类有一个构造函数,它用于初始化name
和age
两个成员变量。
二、构造函数的重载
Java允许在同一个类中定义多个构造函数,这称为构造函数的重载。当我们创建对象时,可以根据需要选择不同的构造函数。
构造函数的参数列表和类型、个数、顺序等必须不同,否则编译器会报错。例如,我们可以为Person
类添加一个空参构造函数:
public class Person { private String name; private int age; public Person() { this.name = "Unknown"; this.age = 0; } public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } }
上述代码中,Person
类有两个构造函数:一个空参构造函数和一个双参构造函数。空参构造函数用于在不知道具体姓名和年龄时创建一个Person
对象,双参构造函数则用于传入具体的姓名和年龄信息。
三、构造函数的调用顺序
当一个对象被创建后,Java会按照特定的顺序调用构造函数。这些构造函数调用的顺序是:
- 如果存在父类,首先会调用父类的构造函数
- 接着会调用同类中定义的所有实例变量的初始化语句和初始化块
- 最后调用本类的构造函数
因此,在子类的构造函数中,可以使用super关键字调用父类的构造函数,也可以使用this关键字调用同类中的其他构造函数。
下面是一个多层继承的示例:
public class Animal { public Animal() { System.out.println("Animal constructor"); } } public class Cat extends Animal { public Cat() { super(); System.out.println("Cat constructor"); } } public class PersianCat extends Cat { public PersianCat() { System.out.println("PersianCat constructor"); } }
当我们创建一个PersianCat
对象时,构造函数的调用顺序是:Animal()
-> Cat()
-> PersianCat()
。因此,输出结果应该是:
Animal constructor Cat constructor PersianCat constructor
四、构造函数的作用
Java构造函数通常用于:
- 初始化实例变量
- 确保对象的状态是合法的
- 调用父类的构造函数,以确保父类的初始化
下面是一个实例变量的初始化示例:
public class Car { private String brand; private int price; public Car(String brand, int price) { this.brand = brand; this.price = price; } }
上述代码中,Car
类有一个双参构造函数,用于初始化brand
和price
两个成员变量。
下面是一个确保对象状态合法的示例:
public class Person { private String name; private int age; public Person(String name, int age) { if (name == null) { throw new IllegalArgumentException("Name cannot be null"); } if (age < 0 || age > 200) { throw new IllegalArgumentException("Age should be between 0 and 200"); } this.name = name; this.age = age; } }
上述代码中,Person
类有一个双参构造函数,用于确保传入的名字不为空,年龄值在合法范围内。
下面是一个调用父类的构造函数的示例:
public class Animal { private String name; public Animal(String name) { this.name = name; } } public class Cat extends Animal { private int age; public Cat(String name, int age) { super(name); this.age = age; } }
上述代码中,Cat
类有一个双参构造函数,用于初始化name
和age
两个成员变量。这个构造函数调用了父类的构造函数Animal(String name)
来初始化name
成员变量。