——构造方法
创建实例的时候,我们经常需要同时初始化这个实例的字段,例如:
Person ming = new Person();
ming.setName("小明");
ming.setAge(12);

初始化对象实例需要3行代码,而且,如果忘了调用setName()或者setAge(),这个实例内部的状态就是不正确的。

能否在创建对象实例时就把内部字段全部初始化为合适的值?

完全可以。

这时,我们就需要构造方法。

创建实例的时候,实际上是通过构造方法来初始化实例的。我们先来定义一个构造方法,能在创建Person实例的时候,一次性传入name和age,完成初始化:

// 构造方法
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person("Xiao Ming", 15);
        System.out.println(p.getName());
        System.out.println(p.getAge());
    }
}

class Person {
    private String name;
    private int age;

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

    public int getAge() {
        return this.age;
    }
}

由于构造方法是如此特殊,所以构造方法的名称就是类名。构造方法的参数没有限制,在方法内部,也可以编写任意语句。但是,和普通方法相比,构造方法没有返回值(也没有void),调用构造方法,必须用new操作符。

~默认构造方法

是不是任何class都有构造方法?是的。

那前面我们并没有为Person类编写构造方法,为什么可以调用new Person()?

原因是如果一个类没有定义构造方法,编译器会自动为我们生成一个默认构造方法,它没有参数,也没有执行语句,类似这样:

class Person {
   public Person() {
   }
}

要特别注意的是,如果我们自定义了一个构造方法,那么,编译器就不再自动创建默认构造方法:

// 构造方法
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person(); // 编译错误:找不到这个构造方法
    }
}

class Person {
    private String name;
    private int age;

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

    public int getAge() {
        return this.age;
    }
}

如果既要能使用带参数的构造方法,又想保留不带参数的构造方法,那么只能把两个构造方法都定义出来:

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

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }

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

    public int getAge() {
        return this.age;
    }
}

没有在构造方法中初始化字段时,引用类型的字段默认是null,数值类型的字段用默认值,int类型默认值是0,布尔类型默认值是false:

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

也可以对字段直接进行初始化:

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

那么问题来了:既对字段进行初始化,又在构造方法中对字段进行初始化:

class Person {  private String name = "Unamed";  private int age = 10;  public Person(String name, int age) {  this.name = name;  this.age = age;
    }
}

当我们创建对象的时候,new Person("Xiao Ming", 12)得到的对象实例,字段的初始值是啥?

在Java中,创建对象实例的时候,按照如下顺序进行初始化:

  1. 先初始化字段,例如,int age = 10;表示字段初始化为10,double salary;表示字段默认初始化为0,String name;表示引用类型字段默认初始化为null;

  2. 执行构造方法的代码进行初始化。

因此,构造方法的代码由于后运行,所以,new Person("Xiao Ming", 12)的字段值最终由构造方法的代码确定。


~多构造方法

可以定义多个构造方法,在通过new操作符调用的时候,编译器通过构造方法的参数数量、位置和类型自动区分:

class Person {     private String name;
    private int age;
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name; 
      this.age = age;
    } public Person(String name) {
        this.name = name;
        this.age = 12;
    }
    public Person() {
    }
}

如果调用new Person("Xiao Ming", 20);,会自动匹配到构造方法public Person(String, int)。

如果调用new Person("Xiao Ming");,会自动匹配到构造方法public Person(String)。

如果调用new Person();,会自动匹配到构造方法public Person()。

一个构造方法可以调用其他构造方法,这样做的目的是便于代码复用。调用其他构造方法的语法是this(…):

class Person {     private String name;
    private int age;
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
      this.age = age;
    } public Person(String name) {
        this(name, 18); // 调用另一个构造方法Person(String, int)     }
    public Person() {
        this("Unnamed"); // 调用另一个构造方法Person(String)     }
}


——为什么构造函数不能为虚函数
1,从存储空间角度
    虚函数对应一个vtable,这大家都知道,可是这个vtable其实是存储在对象的内存空间的。问题出来了,如果构造函数是虚的,就需要通过 vtable来调用,可是对象还没有实例化,也就是内存空间还没有,无法找到vtable,所以构造函数不能是虚函数。

2,从使用角度
        虚函数主要用于在信息不全的情况下,能使重载的函数得到对应的调用。构造函数本身就是要初始化实例,那使用虚函数也没有实际意义呀。所以构造函数没有必要是虚函数。
虚函数的作用在于通过父类的指针或者引用来调用它的时候能够变成调用子类的那个成员函数。而构造函数是在创建对象时自动调用的,不可能通过父类的指针或者引用去调用,因此也就规定构造函数不能是虚函数。

3、构造函数不需要是虚函数,也不允许是虚函数,因为创建一个对象时我们总是要明确指定对象的类型,尽管我们可能通过实验室的基类的指针或引用去访问它。但析构却不一定,我们往往通过基类的指针来销毁对象。这时候如果析构函数不是虚函数,就不能正确识别对象类型从而不能正确调用析构函数。

4、从实现上看,vbtl在构造函数调用后才建立,因而构造函数不可能成为虚函数 

  从实际含义上看,在调用构造函数时还不能确定对象的真实类型(因为子类会调父类的构造函数);而且构造函数的作用是提供初始化,在对象生命期只执行一次,不是对象的动态行为,也没有太大的必要成为虚函数

5、当一个构造函数被调用时,它做的首要的事情之一是初始化它的V P T R。因此,它只能知道它是“当前”类的,而完全忽视这个对象后面是否还有继承者。当编译器为这个构造函数产生代码时,它是为这个类的构造函数产生代码- -既不是为基类,也不是为它的派生类(因为类不知道谁继承它)。

        所以它使用的V P T R必须是对于这个类的V TA B L E。而且,只要它是最后的构造函数调用,那么在这个对象的生命期内, V P T R将保持被初始化为指向这个V TA B L E, 但如果接着还有一个更晚派生的构造函数被调用,这个构造函数又将设置V P T R指向它的 V TA B L E,等.直到最后的构造函数结束。V P T R的状态是由被最后调用的构造函数确定的。这就是为什么构造函数调用是从基类到更加派生 类顺序的另一个理由。

        但是,当这一系列构造函数调用正发生时,每个构造函数都已经设置V P T R指向它自己的 V TA B L E。如果函数调用使用虚机制,它将只产生通过它自己的V TA B L E的调用,而不是最后的V TA B L E(所有构造函数被调用后才会有最后的V TA B L E)。