用构造函数自动初始化
在Java 中,由于提供了名为“构建器”(构造函数)的一种特殊方法,所以类的设计者可担保每对象都会得到正确的初始化。若某个类有一个构造函数,那么在创建对象时,Java 会自动调用那个构造函数(在Java中即使没有显示定义构造函数,编译器会自动生成一个)。建立一个类的构造函数,必须要使用和类名相同的方法命名,没有返回类型,构造函数中需要进行一些类的初始化工作,如为字段赋值,参数可以没有也可以有一个或多个。一旦创建一个对象,就会分配相应的存储空间,调用构造函数。构造函数可以重载,但参数个数或顺序不同。没有参数的构造函数会作为默认的构造函数。
基本类型的重载
基本类型能从一个“较小”的类型自动转变成一个“较大”的类型。
public class PrimitiveOverloading { // boolean can't be automatically converted static void prt(String s) { System.out.println(s); } void f1(char x) { prt("f1(char)"); } void f1(byte x) { prt("f1(byte)"); } void f1(short x) { prt("f1(short)"); } void f1(int x) { prt("f1(int)"); } void f1(long x) { prt("f1(long)"); } void f1(float x) { prt("f1(float)"); } void f1(double x) { prt("f1(double)"); } void f2(byte x) { prt("f2(byte)"); } void f2(short x) { prt("f2(short)"); } void f2(int x) { prt("f2(int)"); } void f2(long x) { prt("f2(long)"); } void f2(float x) { prt("f2(float)"); } void f2(double x) { prt("f2(double)"); } 99 void f3(short x) { prt("f3(short)"); } void f3(int x) { prt("f3(int)"); } void f3(long x) { prt("f3(long)"); } void f3(float x) { prt("f3(float)"); } void f3(double x) { prt("f3(double)"); } void f4(int x) { prt("f4(int)"); } void f4(long x) { prt("f4(long)"); } void f4(float x) { prt("f4(float)"); } void f4(double x) { prt("f4(double)"); } void f5(long x) { prt("f5(long)"); } void f5(float x) { prt("f5(float)"); } void f5(double x) { prt("f5(double)"); } void f6(float x) { prt("f6(float)"); } void f6(double x) { prt("f6(double)"); } void f7(double x) { prt("f7(double)"); } void testConstVal() { prt("Testing with 5"); f1(5);f2(5);f3(5);f4(5);f5(5);f6(5);f7(5); } void testChar() { char x = 'x'; prt("char argument:"); f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x); } void testByte() { byte x = 0; prt("byte argument:"); f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x); } void testShort() { short x = 0; prt("short argument:"); f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x); } void testInt() { int x = 0; prt("int argument:"); f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x); } void testLong() { long x = 0; prt("long argument:"); f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x); } void testFloat() { float x = 0; 100 prt("float argument:"); f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x); } void testDouble() { double x = 0; prt("double argument:"); f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x); } public static void main(String[] args) { PrimitiveOverloading p = new PrimitiveOverloading(); p.testConstVal(); p.testChar(); p.testByte(); p.testShort(); p.testInt(); p.testLong(); p.testFloat(); p.testDouble(); } }
若观察这个程序的输出,就会发现常数值5 被当作一个int 值处理。所以假若可以使用一个过载的方法,就能获取它使用的int 值。在其他所有情况下,若我们的数据类型“小于”方法中使用的自变量,就会对那种数据类型进行“转型”处理。char 获得的效果稍有些不同,这是由于假期它没有发现一个准确的char 匹配,就会转型为int。如实际参数比方法声明的参数范围要大,如方法声明中的参数类型为int,实际传人的参数类型为float,则要进行转换。
this关键字
在Java中,this通常指当前对象。当你想要引用当前对象的某种东西,比如当前对象的某个方法,或当前对象的某个成员,你便可以利用this来实现这个目的。可用this 调用一个构建器,构建器调用必须是我们做的第一件事情,否则会收到编译程序的报错信息。
static关键字
在Java里,可以定义一个不需要创建对象的方法,这种方法就是静态方法。要实现这样的效果,只需要在类中定义的方法前加上static关键字。在静态方法里只能直接调用同类中其他的静态成员(包括变量和方法),而不能直接访问类中的非静态成员。这是因为,对于非静态的方法和变量,需要先创建类的实例对象后才可使用,而静态方法在使用前不用创建任何对象。静态方法不能以任何方式引用this和super关键字,因为静态方法在使用前不用创建任何实例对象,当静态方法调用时,this所引用的对象根本没有产生。静态变量是属于整个类的变量而不是属于某个对象的。注意不能把任何方法体内的变量声明为静态。一个类可以使用不包含在任何方法体中的静态代码块,当类被载入时,静态代码块被执行,且只被执行一次,静态块常用来执行类属性的初始化。
收尾和垃圾收集
Java可用垃圾收集器回收不再使用的对象占据的内存。
Java为垃圾回收提供了一个名为finalize()的方法,可以在自家的类中定义它(应该为重载,因为该方法已存在于Object类中,而所有的类都是从Object类继承来的)。
class Chair { static boolean gcrun = false; static boolean f = false; static int created = 0; static int finalized = 0; int i; Chair() { i = ++created; if(created == 47) System.out.println("Created 47"); } protected void finalize() { if(!gcrun) { gcrun = true; System.out.println( "Beginning to finalize after " + created + " Chairs have been created"); } if(i == 47) { System.out.println( "Finalizing Chair #47, " + "Setting flag to stop Chair creation"); f = true; } finalized++; if(finalized >= created) System.out.println( "All " + finalized + " finalized"); } } public class Garbage { public static void main(String[] args) { if(args.length == 0) { System.err.println("Usage: \n" + "java Garbage before\n or:\n" + "java Garbage after"); return; } while(!Chair.f) { new Chair(); new String("To take up space"); } System.out.println( "After all Chairs have been created:\n" + "total created = " + Chair.created + ", total finalized = " + Chair.finalized); if(args[0].equals("before")) { System.out.println("gc():"); System.gc(); System.out.println("runFinalization():"); System.runFinalization(); } System.out.println("bye!"); if(args[0].equals("after")) System.runFinalizersOnExit(true); } }
上面这个程序创建了许多Chair 对象,而且在垃圾收集器开始运行后的某些时候,程序会停止创建Chair。由于垃圾收集器可能在任何时间运行,所以我们不能准确知道它在何时启动。因此,程序用一个名为gcrun的标记来指出垃圾收集器是否已经开始运行。利用第二个标记f,Chair 可告诉main()它应停止对象的生成。这两个标记都是在finalize()内部设置的,它调用于垃圾收集期间。另两个static 变量——created 以及finalized——分别用于跟踪已创建的对象数量以及垃圾收集器已进行完收尾工作的对象数量。最后,每个Chair 都有它自己的(非static)int i,所以能跟踪了解它具体的编号是多少。编号为47 的Chair 进行完收尾工作后,标记会设为true ,最终结束Chair 对象的创建过程。
每次循环过程中创建的String 对象只是属于额外的垃圾,用于吸引垃圾收集器——一旦垃圾收集器对可用内存的容量感到“紧张不安”,就会开始关注它。
运行这个程序的时候,提供了一个命令行自变量“before”或者“after”。其中,“before”自变量会调用System.gc()方法(强制执行垃圾收集器),同时还会调用System.runFinalization()方法,以便进行收尾工作。
初始化
可用构造函数执行初始化,但不可妨碍自动初始化的进行,它在构造函数之前就会发生。因此,假如使用下述代码:
class Counter {
int i;
Counter() { i = 7; }
// . . .
那么i 首先会初始化成零,然后变成7。对于所有基本类型以及对象句柄,这种情况都是成立的,其中包括在定义时已进行了明确初始化的那些一些。考虑到这个原因,编译器不会试着强迫我们在构建器任何特定的场所对元素进行初始化,或者在它们使用之前——初始化早已得到了保证。
初始化顺序
在一个类里,初始化的顺序是由变量在类内的定义顺序决定的。即使变量定义大量遍布于方法定义的中间,那些变量仍会在调用任何方法之前得到初始化——甚至在构建器调用之前。
class Tag { Tag(int marker) { System.out.println("Tag(" + marker + ")"); } } class Card { Tag t1 = new Tag(1); // Before constructor Card() { // Indicate we're in the constructor: System.out.println("Card()"); t3 = new Tag(33); // Re-initialize t3 } Tag t2 = new Tag(2); // After constructor void f() { System.out.println("f()"); } Tag t3 = new Tag(3); // At end } public class OrderOfInitialization { public static void main(String[] args) { Card t = new Card(); t.f(); // Shows that construction is done } }
输出结果:
Tag(1) Tag(2) Tag(3) Card() Tag(33) f()
因此,t3 句柄会被初始化两次,一次在构建器调用前,一次在调用期间(第一个对象会被丢弃,所以它后来可被当作垃圾收掉)。从表面看,这样做似乎效率低下,但它能保证正确的初始化。
静态数据的初始化
若数据是静态的(static),那么同样的事情就会发生;如果它属于一个基本类型(主类型),而且未对其初始化,就会自动获得自己的标准基本类型初始值;如果它是指向一个对象的句柄,那么除非新建一个对象,并将句柄同它连接起来,否则就会得到一个空值(NULL)。如果想在定义的同时进行初始化,采取的方法与非静态值表面看起来是相同的。
class Bowl { Bowl(int marker) { System.out.println("Bowl(" + marker + ")"); } void f(int marker) { System.out.println("f(" + marker + ")"); } } class Table { static Bowl b1 = new Bowl(1); Table() { System.out.println("Table()"); b2.f(1); } void f2(int marker) { System.out.println("f2(" + marker + ")"); } static Bowl b2 = new Bowl(2); } class Cupboard { Bowl b3 = new Bowl(3); 113 static Bowl b4 = new Bowl(4); Cupboard() { System.out.println("Cupboard()"); b4.f(2); } void f3(int marker) { System.out.println("f3(" + marker + ")"); } static Bowl b5 = new Bowl(5); } public class StaticInitialization { public static void main(String[] args) { System.out.println( "Creating new Cupboard() in main"); new Cupboard(); System.out.println( "Creating new Cupboard() in main"); new Cupboard(); t2.f2(1); t3.f3(1); } static Table t2 = new Table(); static Cupboard t3 = new Cupboard(); }
Bowl 允许我们检查一个类的创建过程,而Table 和Cupboard 能创建散布于类定义中的Bowl 的static 成员。注意在static 定义之前,Cupboard 先创建了一个非static 的Bowl b3。它的输出结果如下:
Bowl(1) Bowl(2) Table() f(1) Bowl(4) Bowl(5) Bowl(3) Cupboard() f(2) Creating new Cupboard() in main Bowl(3) Cupboard() f(2) Creating new Cupboard() in main Bowl(3) Cupboard() f(2) f2(1) f3(1)
static 初始化只有在必要的时候才会进行。如果不创建一个Table 对象,而且永远都不引用Table.b1 或Table.b2,那么static Bowl b1 和b2 永远都不会创建。然而,只有在创建了第一个Table 对象之后(或者发生了第一次static 访问),它们才会创建。在那以后,static 对象不会重新初始化。
数组初始化
数组代表一系列对象或者基本数据类型,所有相同的类型都封装到一起——采用一个统一的标识符名称。数组的定义和使用是通过方括号索引运算符进行的([])。为定义一个数组,只需在类型名后简单地跟随一对空方括号即可:int[] al;也可以将方括号置于标识符后面,获得完全一致的结果:int al[];编译器不允许我们告诉它一个数组有多大。这样便使我们回到了“句柄”的问题上。此时,我们拥有的一切就是指向数组的一个句柄,而且尚未给数组分配任何空间。为了给数组创建相应的存储空间,必须编写一个初始化表达式。对于数组,初始化工作可在代码的任何地方出现。
int[] a1 = { 1, 2, 3, 4, 5 }; Integer[] a = { new Integer(1), new Integer(2), new Integer(3), }; Integer[] b = new Integer[] { new Integer(1), new Integer(2), new Integer(3), };
多维数组
int[][] a1 = { { 1, 2, 3, }, { 4, 5, 6, }, }; int[][][] a2 = new int[2][2][4]; int[][][] a3 = new int[pRand(7)][][]; for(int i = 0; i < a3.length; i++) { a3[i] = new int[pRand(5)][]; for(int j = 0; j < a3[i].length; j++) a3[i][j] = new int[pRand(5)]; }