java基礎(12):構造方法、this、super

来源:https://www.cnblogs.com/liuhui0308/archive/2019/10/07/11632781.html
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1. 構造方法 我們對封裝已經有了基本的瞭解，接下來我們來看一個新的問題，依然以Person為例，由於Person中的屬性都被private了，外界無法直接訪問屬性，必須對外提供相應的set和get方法。當創建人對象的時候，人對象一創建就要明確其姓名和年齡，那該怎麼做呢？ 1.1 構造方法介紹 在開 ...


1. 構造方法

我們對封裝已經有了基本的瞭解，接下來我們來看一個新的問題，依然以Person為例，由於Person中的屬性都被private了，外界無法直接訪問屬性，必須對外提供相應的set和get方法。當創建人對象的時候，人對象一創建就要明確其姓名和年齡，那該怎麼做呢？

1.1 構造方法介紹

在開發中經常需要在創建對象的同時明確對象的屬性值，比如員工入職公司就要明確他的姓名、年齡等屬性信息。

那麼，創建對象就要明確屬性值，那怎麼解決呢？也就是在創建對象的時候就要做的事情，當使用new關鍵字創建對象時，怎麼給對象的屬性初始化值呢？這就要學習Java另外一門小技術，構造方法。

那什麼是構造方法呢？從字面上理解即為構建創造時用的方法，即就是對象創建時要執行的方法。既然是對象創建時要執行的方法，那麼只要在new對象時，知道其執行的構造方法是什麼，就可以在執行這個方法的時候給對象進行屬性賦值。

構造方法的格式：

修飾符 構造方法名(參數列表)
{
}

構造方法的體現：

構造方法沒有返回值類型。也不需要寫返回值。因為它是為構建對象的，對象創建完，方法就執行結束。

構造方法名稱必須和類型保持一致。

構造方法沒有具體的返回值。

構造方法的代碼體現：

class Person {
    // Person的成員屬性age和name
    private int age;
    private String name;

    // Person的構造方法，擁有參數列表
    Person(int a, String nm) {
        // 接受到創建對象時傳遞進來的值，將值賦給成員屬性
        age = a;
        name = nm;
    }
}

1.2 構造方法調用和記憶體圖解

理解構造方法的格式和基本功能之後，現在就要研究構造方法是怎麼執行的呢？在創建對象的時候是如何初始化的呢？

構造方法是專門用來創建對象的，也就是在new對象時要調用構造方法。現在來看看如何調用構造方法。

class Person {
    // Person的成員屬性age和name
    private int age;
    private String name;

    // Person的構造方法，擁有參數列表
    Person(int a, String nm) {
        // 接受到創建對象時傳遞進來的值，將值賦給成員屬性
        age = a;
        name = nm;
    }

    public void speak() {
        System.out.println("name=" + name + ",age=" + age);
    }
}

class PersonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 創建Person對象，並明確對象的年齡和姓名
        Person p2 = new Person(23, "張三");
        p2.speak();
    }
}

上述代碼演示了創建對象時構造方法的調用。即在創建對象時，會調用與參數列表對應的構造方法。

上述代碼的圖解：

 

 

 

圖解說明：

1、首先會將main方法壓入棧中，執行main方法中的 new Person(23,"張三");

2、在堆記憶體中分配一片區域，用來存放創建的Person對象，這片記憶體區域會有屬於自己的記憶體地址（0x88）。然後給成員變數進行預設初始化（name=null，age=0）。

3、執行構造方法中的代碼（age = a ; name = nm;）,將變數a對應的23賦值給age，將變數nm對應的”張三賦值給name，這段代碼執行結束後，成員變數age和name的值已經改變。執行結束之後構造方法彈棧，Person對象創建完成。將Person對象的記憶體地址0x88賦值給p2。

1.3 預設構造方法和細節

在沒有學習構造方法之前，我們也可以通過new關鍵字創建對象，並調用相應的方法，同時在描述事物時也沒有寫構造方法。這是為什麼呢？

在之前學習的過程中，描述事物時，並沒有顯示指定構造方法，當在編譯Java文件時，編譯器會自動給class文件中添加預設的構造方法。如果在描述類時，我們顯示指定了構造方法，那麼，當在編譯Java源文件時，編譯器就不會再給class文件中添加預設構造方法。

class  Person {
    //如果沒有顯示指定構造方法，編譯會在編譯時自動添加預設的構造方法
    //Person(){}  //空參數的預設構造方法
}

當在描述事物時，要不要在類中寫構造方法呢？這時要根據描述事物的特點來確定，當描述的事物在創建其對象時就要明確屬性的值，這時就需要在定義類的時候書寫帶參數的構造方法。若創建對象時不需要明確具體的數據，這時可以不用書寫構造方法（不書寫也有預設的構造方法）。

構造方法的細節：

1、一個類中可以有多個構造方法，多個構造方法是以重載的形式存在的

2、構造方法是可以被private修飾的，作用：其他程式無法創建該類的對象。

class Person {
    private int age;
    private String name;

    // 私有無參數的構造方法，即外界不能通過new Person();語句創建本類對象
    private Person() {
    }

    // 多個構造方法是以重載的形式存在
    Person(int a) {
        age = a;
    }

    Person(String nm, int a) {
        name = nm;
        age = a;
    }
}

1.4 構造方法和一般方法區別

到目前為止，學習兩種方法，分別為構造方法和一般方法，那麼他們之間有什麼異同呢？

構造方法在對象創建時就執行了，而且只執行一次。

一般方法是在對象創建後，需要使用時才被對象調用，並可以被多次調用。

問題：

有了構造方法之後可以對對象的屬性進行初始化，那麼還需要對應的set和get方法嗎？

需要相應的set和get方法，因為對象在創建之後需要修改和訪問相應的屬性值時，在這時只能通過set或者get方法來操作。

思考，如下代碼有問題嗎？

class Person {
    void Person() {
    }
}

class PersonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person();
    }
}

2. this關鍵字

在之前學習方法時，我們知道方法之間是可以相互調用的，那麼構造方法之間能不能相互調用呢？若可以，怎麼調用呢？

2.1 this調用構造方法

在之前學習方法之間調用時，可以通過方法名進行調用。可是針對構造方法，無法通過構造方法名來相互調用。

構造方法之間的調用，可以通過this關鍵字來完成。

構造方法調用格式：

this(參數列表);

構造方法的調用

class Person {
    // Person的成員屬性
    private int age;
    private String name;

    // 無參數的構造方法
    Person() {
    }

    // 給姓名初始化的構造方法
    Person(String nm) {
        name = nm;
    }

    // 給姓名和年齡初始化的構造方法
    Person(String nm, int a) {
        // 由於已經存在給姓名進行初始化的構造方法 name = nm;因此只需要調用即可
        // 調用其他構造方法，需要通過this關鍵字來調用
        this(nm);
        // 給年齡初始化
        age = a;
    }
}

2.2 this的原理圖解

瞭解了構造方法之間是可以相互調用，那為什麼他們之間通過this就可以調用呢？

通過上面的學習，簡單知道使用this可以實現構造方法之間的調用，但是為什麼就會知道this調用哪一個構造方法呢？接下來需要圖解完成。

class Person {
    private int age;
    private String name;

    Person() {
    }
    Person(String nm) {
        name = nm;
    }
    Person(String nm, int a) {
        this(nm);
        age = a;
    }
}

class PersonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person("張三", 23);
    }
}

 

 

 

圖列說明：

1、先執行main方法，main方法壓棧，執行其中的new Person(“張三”,23);

2、堆記憶體中開闢空間，併為其分配記憶體地址0x33，，緊接著成員變數預設初始化（name=null  age = 0）；

3、擁有兩個參數的構造方法（Person（String nm , int a））壓棧，在這個構造方法中有一個隱式的this，因為構造方法是給對象初始化的，那個對象調用到這個構造方法，this就指向堆中的那個對象。

4、由於Person（String nm , int a）構造方法中使用了this(nm);構造方法Person(String nm)就會壓棧，並將“張三”傳遞給nm。在Person（String nm , int a）構造方法中同樣也有隱式的this，this的值同樣也為0x33，這時會執行其中name = nm，即把“張三”賦值給成員的name。當賦值結束後Person（String nm , int a）構造方法彈棧。

5、程式繼續執行構造方法（Person（String nm , int a）中的age = a；這時會將23賦值給成員屬性age。賦值結束構造方法（Person（String nm , int a）彈棧。

6、當構造方法（Person（String nm , int a）彈棧結束後，Person對象在記憶體中創建完成，並將0x33賦值給main方法中的p引用變數。

註意：

this到底代表什麼呢？this代表的是對象，具體代表哪個對象呢？哪個對象調用了this所在的方法，this就代表哪個對象。

調用其他構造方法的語句必須定義在構造方法的第一行，原因是初始化動作要最先執行。

2.3 成員變數和局部變數同名問題

通過上面學習，基本明確了對象初始化過程中的細節，也知道了構造方法之間的調用是通過this關鍵字完成的。但this也有另外一個用途，接下來我們就學習下。

當在方法中出現了局部變數和成員變數同名的時候，那麼在方法中怎麼區別局部變數成員變數呢？可以在成員變數名前面加上this.來區別成員變數和局部變數

class Person {
    private int age;
    private String name;

    // 給姓名和年齡初始化的構造方法
    Person(String name, int age) {
        // 當需要訪問成員變數是，只需要在成員變數前面加上this.即可
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void speak() {
        System.out.println("name=" + this.name + ",age=" + this.age);
    }
}

class PersonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person("張三", 23);
        p.speak();
    }
}

2.4 this的應用

學習完了構造方法、this的用法之後，現在做個小小的練習。

需求：在Person類中定義功能，判斷兩個人是否是同齡人

class Person {
    private int age;
    private String name;

    // 給姓名和年齡初始化的構造方法
    Person(String name, int age) {
        // 當需要訪問成員變數是，只需要在成員變數前面加上this.即可
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void speak() {
        System.out.println("name=" + this.name + ",age=" + this.age);
    }

    // 判斷是否為同齡人
    public boolean equalsAge(Person p) {
        // 使用當前調用該equalsAge方法對象的age和傳遞進來p的age進行比較
        // 由於無法確定具體是哪一個對象調用equalsAge方法，這裡就可以使用this來代替
        /*
         * if(this.age == p.age) { return true; } return false;
         */
        return this.age = p.age;
    }
}

3. super關鍵字

3.1 子父類中構造方法的調用

在創建子類對象時，父類的構造方法會先執行，因為子類中所有構造方法的第一行有預設的隱式super();語句。

格式：

調用本類中的構造方法
this(實參列表);
調用父類中的空參數構造方法
super();
調用父類中的有參數構造方法
    super(實參列表);

為什麼子類對象創建都要訪問父類中的構造方法？因為子類繼承了父類的內容，所以創建對象時，必須要先看父類是如何對其內容進行初始化的，看如下程式：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        new Zi();
    }
    
}
class Fu{
    int num ;
    Fu(){
        System.out.println("Fu構造方法"+num);
        num = 4;
    }
}
class Zi extends Fu{
    Zi(){
         //super(); 調用父類空參數構造方法
        System.out.println("Zi構造方法"+num);
    }
}

執行結果：

　　     Fu構造方法0

　　     Zi構造方法4 

通過結果發現，子類構造方法執行時中，調用了父類構造方法，這說明，子類構造方法中有一句super()。

那麼，子類中的構造方法為什麼會有一句隱式的super()呢？

原因：子類會繼承父類中的內容，所以子類在初始化時，必須先到父類中去執行父類的初始化動作。這樣，才可以使用父類中的內容。

當父類中沒有空參數構造方法時，子類的構造方法必須有顯示的super語句，指定要訪問的父類有參數構造方法。

3.2 子類對象創建過程的細節

如果子類的構造方法第一行寫了this調用了本類其他構造方法，那麼super調用父類的語句還有嗎？

這時是沒有的，因為this()或者super(),只能定義在構造方法的第一行，因為初始化動作要先執行。

父類構造方法中是否有隱式的super呢？

也是有的。記住：只要是構造方法預設第一行都是super();

父類的父類是誰呢？super調用的到底是誰的構造方法呢？

Java體系在設計，定義了一個所有對象的父類Object

 

註意：

類中的構造方法預設第一行都有隱式的super()語句，在訪問父類中的空參數構造方法。所以父類的構造方法既可以給自己的對象初始化，也可以給自己的子類對象初始化。

如果預設的隱式super()語句在父類中沒有對應的構造方法，那麼必須在構造方法中通過this或者super的形式明確要調用的構造方法。

3.3 super應用

練習：描述學生和工人這兩個類，將他們的共性name和age抽取出來存放在父類中，並提供相應的get和set方法，同時需要在創建學生和工人對象就必須明確姓名和年齡

//定義Person類，將Student和Worker共性抽取出來
class Person {
    private String name;
    private int age;
    public Person(String name, int age) {
        // super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}
class Student extends Person {
    // Student類的構造方法
    Student(String name, int age) {
        // 使用super關鍵字調用父類構造方法，進行相應的初始化動作
        super(name, age);
    }
    public void study() {// Studnet中特有的方法
        System.out.println(this.getName() + "同學在學習");
    }
}
class Worker extends Person {
    Worker(String name, int age) {
        // 使用super關鍵字調用父類構造方法，進行相應的初始化動作
        super(name, age);
    }
    public void work() {// Worker 中特有的方法
        System.out.println(this.getName() + "工人在工作");
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Student stu = new Student("小明",23);
stu.study();
        
Worker w = new Worker("小李",45);
w.work();
    }
}

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