Java面向对象编程：构造函数、this关键字、初始化器与静态成员详解

### Java面向对象编程：构造函数、this关键字、初始化器与静态成员详解 #### 1. 构造函数调用 在Java中，一个类的构造函数可以调用同一个类的其他构造函数，这可以通过使用特殊关键字`this`作为方法调用来实现。这种技术常用于有多个相互依赖的构造函数的情况。 例如，有如下`Actor`类： ```java public class Actor { private String lastName; private String firstName; private boolean goodActor; public Actor(String last, String first) { lastName = last; firstName = first; } public Actor(String last, String first, boolean good) { this(last, first); goodActor = good; } } ``` 在上述代码中，第二个构造函数调用了第一个构造函数来设置`lastName`和`firstName`字段，然后再设置`goodActor`字段。 不过，使用`this`关键字调用构造函数有一些限制： - **必须在构造函数的第一行调用**：例如，以下代码将无法编译： ```java public Actor(String last, String first, boolean good) { goodActor = good; this(last, first); // error: won't compile } ``` 如果尝试编译包含此构造函数的类，会得到“call to this must be first statement in constructor”的错误信息。 - **每个构造函数只能调用一个其他构造函数，但可以链式调用**：如果一个类有三个构造函数，第一个构造函数可以调用第二个，第二个再调用第三个。 - **不能形成构造函数相互调用的循环**：例如，以下`CrazyClass`类将无法编译： ```java class CrazyClass { private String firstString; private String secondString; public CrazyClass(String first, String second) { this(first); secondString = second; } public CrazyClass(String first) { this(first, "DEFAULT"); // error: won't compile } } ``` 第一个构造函数调用第二个构造函数，而第二个又调用第一个，编译器会报错“recursive constructor invocation”，并拒绝编译该类。 如果在构造函数的第一行没有显式调用构造函数，Java会自动插入代码调用基类的默认构造函数。 #### 2. `this`关键字的更多用途 `this`关键字不仅可以在构造函数中调用同一个类的其他构造函数，还可以在类的构造函数或方法体中引用当前对象，即调用该构造函数或方法的类实例。 `this`关键字通常用于限定对当前对象实例变量的引用。例如： ```java public Actor(String last, String first) { this.lastName = last; this.firstName = first; } ``` 在这个例子中，`this`并不是必需的，因为编译器可以识别`lastName`和`firstName`是类变量。但如果构造函数的参数名与实例变量名相同，`this`关键字就必须使用，以区分参数和实例变量： ```java public Actor(String lastName, String firstName) { this.lastName = lastName; this.firstName = firstName; } ``` `this`也可以在方法体中使用。例如： ```java public String getFullName() { return this.firstName + " " + this.lastName; } ``` 虽然这个例子中没有歧义，`this`不是必需的，但许多程序员即使在不必要的情况下也喜欢使用`this`，因为它能明确表示引用的是实例变量。 有时，还可以单独使用`this`关键字将当前对象的引用作为方法参数传递。例如，可以使用以下语句将当前对象打印到控制台： ```java System.out.println(this); ``` `println`方法会调用对象的`toString`方法获取对象的字符串表示形式，然后将其打印到控制台。默认情况下，`toString`方法会打印对象所属类的名称和对象的哈希码。如果希望`println`方法打印更有意义的内容，可以为类提供自己的`toString`方法。 #### 3. 初始化器的使用 初始化器（有时称为初始化块）是一段独立的代码块，位于任何方法、构造函数或其他代码块之外。无论使用哪个构造函数创建类的实例，初始化器都会在创建实例时执行。 初始化块类似于用于初始化变量的变量初始化器，但不同的是，初始化块可以包含多条语句。例如，以下`PrimeClass`类在初始化时从用户那里获取类字段的值： ```java class PrimeClass { private Scanner sc = new Scanner(System.in); public int x; { System.out.print( "Enter the starting value for x: "); x = sc.nextInt(); } } ``` 通常，也可以使用其他更直接的编码技术来实现相同的效果。例如，可以在构造函数中提示用户输入值，或者在字段初始化器中调用方法： ```java class PrimeClass { private Scanner sc = new Scanner(System.in); public int x = getX(); private int getX() { System.out.print("Enter the starting value " + "for x: "); return sc.nextInt(); } } ``` 两种方式的效果相同。 关于初始化器，还有以下几点信息： - **多个初始化器按顺序执行**：如果一个类包含多个初始化器，它们将按在程序中出现的顺序执行。 - **初始化器在构造函数之前执行**：初始化器会在任何类构造函数执行之前执行。 - **静态初始化器可初始化静态字段**：一种特殊的初始化块称为静态初始化器，可用于初始化静态字段。 - **初始化器有时用于匿名类**：初始化器有时会与匿名类一起使用。 #### 4. 静态成员的理解 在Java中，静态方法是不与类的实例关联的方法，它属于类本身。因此，可以在不创建类实例的情况下调用静态方法。静态字段和方法有许多常见用途，以下是一些例子： |用途|示例| | ---- | ---- | |提供与类实例无关的常量或其他值|`Billing`类可能有一个名为`SALES_TAX_RATE`的