Java从入门到放弃（二十一）：构造方法

在Java中，构造方法是一种特殊的方法，用于在创建类的新实例时初始化对象的状态。通过构造方法，我们可以在对象创建的同时为其字段赋予初始值，从而避免在创建对象后单独调用设置方法来初始化字段，这样可以减少代码量并降低因遗漏初始化而导致的错误。

下面是一个使用构造方法初始化Person对象的例子：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用构造方法创建Person实例，并传入初始值
        Person p = new Person("Xiao Ming", 15);
        // 打印初始化后的属性值
        System.out.println(p.getName()); // 输出: Xiao Ming
        System.out.println(p.getAge());  // 输出: 15
    }
}

class Person {
    private String name;
    private int age;

    // 构造方法，接收name和age作为参数
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    // 获取name的getter方法
    public String getName() {
        return this.name;
    }

    // 获取age的getter方法
    public int getAge() {
        return this.age;
    }
}

在这个例子中，Person类有一个构造方法Person(String name, int age)，它接收两个参数：name和age。当我们创建Person类的实例时，可以直接通过new关键字和构造方法传入初始值。这样，Person对象在被创建的同时，其name和age字段也被初始化为传入的值。

构造方法的名称必须与类名完全相同，并且没有返回类型，甚至不是void。构造方法在创建对象时自动调用，无需显式调用。这种方式简化了对象的初始化过程，使得对象在创建后立即处于一个有效且一致的状态。

默认构造方法

在Java中，每个类都可以拥有构造方法。如果我们没有为类显式定义构造方法，编译器会为我们提供一个默认的无参构造方法。这个默认的构造方法不会执行任何操作，它的主要作用是在创建对象时初始化对象的状态。

例如，如果我们定义了一个Person类而没有显式地定义任何构造方法，编译器会为这个类生成一个默认的构造方法，如下所示：

class Person {
    private String name;
    private int age;

    // 默认构造方法，编译器自动生成
    public Person() {
    }
    
    // ... 其他方法
}

然而，一旦我们为类定义了至少一个构造方法，编译器就不会再提供默认的无参构造方法。这意味着如果我们只定义了带参数的构造方法，而没有定义无参构造方法，那么我们就不能再使用new Person()这样的语法来创建对象，因为这会导致编译错误，因为编译器找不到匹配的构造方法。

为了同时拥有带参数的构造方法和无参构造方法，我们必须显式地定义这两个构造方法，如下所示：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person("Xiao Ming", 15); // 使用带参数的构造方法
        Person p2 = new Person(); // 使用无参构造方法
    }
}

class Person {
    private String name;
    private int age;

    // 无参构造方法
    public Person() {
        this.name = "Unknown";
        this.age = 0;
    }

    // 带参数的构造方法
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    // ... 其他方法
}

在这个例子中，Person类有两个构造方法：一个无参构造方法，它将name初始化为”Unknown”，age初始化为0；另一个是带参数的构造方法，它使用传入的参数来初始化对象的状态。这样，我们就可以根据不同的需要选择使用哪种构造方法来创建Person对象。

类的字段（成员变量）会在对象创建时进行初始化。对于基本数据类型，它们会根据其类型获得一个默认值，而对于引用类型，其默认值是null。这意味着即使我们在类定义中没有显式地对字段进行初始化，每个字段都会有一个默认的初始值。

例如，对于Person类：

class Person {
    private String name; // 默认初始化为null
    private int age;     // 默认初始化为0
}

如果我们创建Person类的实例而不通过构造方法传递任何参数，那么name字段将默认初始化为null，age字段将默认初始化为0。

当我们同时在类定义中对字段进行了直接初始化，并且定义了构造方法时，构造方法中的赋值操作将会覆盖直接初始化的值。因此，对于以下Person类：

class Person {
    private String name = "Unnamed";
    private int age = 10;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

当我们创建一个新的Person对象时，例如new Person("Xiao Ming", 12)，对象的name字段将被初始化为"Xiao Ming"，age字段将被初始化为12。这是因为构造方法中的赋值操作是在对象创建过程中最后执行的，所以它将覆盖字段的直接初始化值。

多构造方法

一个类可以定义多个构造方法，这些构造方法可以有不同的参数列表。这种设计允许我们在创建对象时提供不同级别的初始化数据。编译器会根据创建对象时提供的参数数量、类型和顺序来决定调用哪个构造方法。

例如，对于Person类，我们可以定义三个不同的构造方法：

class Person {
    private String name;
    private int age;

    // 带有两个参数的构造方法
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    // 带有一个参数的构造方法，age默认为18
    public Person(String name) {
        this(name, 18); // 调用带有两个参数的构造方法
    }

    // 无参构造方法，name默认为"Unnamed"，age默认为0
    public Person() {
        this("Unnamed", 0); // 调用带有两个参数的构造方法
    }
}

当我们使用new关键字创建Person对象时，根据提供的参数，编译器会自动选择合适的构造方法：

• 如果我们调用new Person("Xiao Ming", 20);，编译器会匹配到public Person(String name, int age)构造方法，并使用提供的参数初始化对象。
• 如果我们调用new Person("Xiao Ming");，编译器会匹配到public Person(String name)构造方法，并使用默认的age值（在这个例子中为18）。
• 如果我们调用new Person();，编译器会匹配到public Person()构造方法，并使用默认的name和age值（在这个例子中分别为”Unnamed”和0）。

此外，一个构造方法可以调用同一个类中的其他构造方法，这通常通过this(…)语法实现。这种方式允许我们重用代码，避免在多个构造方法中重复相同的初始化代码。在上面的例子中，每个构造方法都通过this(…)调用了带有两个参数的构造方法，从而实现了代码的复用。