Java中的构造器和this关键字

1. 类的成分：构造器

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1.1 构造器的定义与作用

定义：
构造器是类中用于初始化对象的特殊方法，在通过 new 关键字创建对象时自动调用。

核心作用：

• 为对象的成员变量赋初始值。
• 执行对象创建时必要的初始化逻辑（如资源加载）。

语法格式：

public class 类名 {
    // 构造器定义
    public 类名(参数列表) {
        // 初始化代码
    }
}

示例：

public class Student {
    String name;
    int age;

    // 无参构造器
    public Student() {
        System.out.println("无参构造器被调用");
    }

    // 有参构造器
    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("有参构造器被调用");
    }
}

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1.2 构造器的特点

1. 自动调用：

   • 使用 new 创建对象时，构造器会被自动执行。

   Student s = new Student(); // 调用无参构造器
   Student s2 = new Student("张三", 20); // 调用有参构造器
   

2. 命名规则：

   • 构造器名称必须与类名完全一致，且没有返回值类型（包括 void）。

3. 支持重载：

   • 一个类可以定义多个不同参数的构造器，实现多样化的初始化方式。

   public class Car {
       String brand;
       double price;
   
       public Car() {} // 无参构造器
       public Car(String brand) { 
           this.brand = brand; 
       }
       public Car(String brand, double price) {
           this.brand = brand;
           this.price = price;
       }
   }
   

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1.3 构造器的应用场景

• 直接初始化属性：
  通过有参构造器，在创建对象时直接为属性赋值，减少后续的 setter 调用。

  Student s = new Student("李四", 22); // 一步完成属性初始化
  

• 执行初始化逻辑：
  例如加载配置文件、建立数据库连接等。

  public class Database {
      public Database() {
          loadConfig(); // 初始化时加载配置
          connect();    // 建立数据库连接
      }
  }
  

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1.4 注意事项

1. 默认无参构造器的失效：

   • 若未定义任何构造器，Java 会默认提供一个无参构造器。
   • 若定义了有参构造器，默认无参构造器将失效，需手动添加。

   public class Student {
       public Student(String name) {} // 定义有参构造器后，默认无参构造器失效
       public Student() {} // 必须显式定义无参构造器
   }
   

2. 构造器调用链：

   • 使用 this() 调用同类中的其他构造器，减少代码冗余。

   public class Book {
       String title;
       String author;
   
       public Book() {
           this("未命名", "未知作者"); // 调用有参构造器
       }
   
       public Book(String title, String author) {
           this.title = title;
           this.author = author;
       }
   }
   

3. 继承中的构造器：

   • 子类构造器必须通过 super() 调用父类构造器（默认调用父类无参构造器）。
   • 若父类没有无参构造器，子类必须显式调用父类的有参构造器。

   public class Animal {
       public Animal(String type) {}
   }
   
   public class Dog extends Animal {
       public Dog() {
           super("犬科"); // 必须显式调用父类有参构造器
       }
   }
   

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1.5 内存与执行流程

对象创建过程：

1. 在堆内存中分配对象空间。
2. 根据构造器参数调用对应的构造器。
3. 执行构造器内的代码（初始化属性或执行逻辑）。
4. 返回对象引用给栈内存中的变量。

示例：

Student s = new Student("王五", 25);  

内存分配示意图：

| 内存区域 | 存储内容                          |
|----------|-----------------------------------|
| 堆内存   | Student对象：name="王五", age=25  |
| 栈内存   | 变量 s 存储堆内存地址（如0x4f3f5b24） |

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1.6 总结

• 核心功能：构造器确保对象被正确初始化，避免未赋值属性引发的逻辑错误。
• 使用规范：
  • 优先通过构造器完成对象属性的初始化。
  • 显式定义无参构造器，避免因有参构造器的定义导致默认构造器失效。
• 进阶技巧：
  • 利用 this() 和 super() 优化构造器调用链。
  • 结合业务需求，在构造器中执行必要的初始化逻辑。

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2. 类的成分：成员方法与 this 关键字

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2.1 this 关键字的定义与作用

定义：

• this 是一个隐含的引用变量，表示当前对象。
• 当对象调用方法时，this 指向该对象本身，可以通过 this 访问对象的成员变量和方法。
• 哪个对象调用这个方法，this就拿到哪个对象！！！！

核心作用：

1. 区分成员变量与局部变量同名时的访问冲突。
2. 在方法中调用当前对象的其他成员方法或构造器。

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2.2 this 解决变量名冲突

场景：
当成员变量与方法的局部变量同名时，默认访问的是局部变量。使用 this 可以显式访问成员变量。

示例：

public class Student {
    String name; // 成员变量

    public void setName(String name) { // 局部变量 name
        this.name = name; // 使用 this 访问成员变量
    }
}

说明：

• this.name 表示当前对象的成员变量 name。
• 未使用 this 时，name 仅指向局部变量。

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2.3 this 调用成员方法

场景：
在类的成员方法中，可以通过 this 调用其他成员方法（通常可省略 this）。

示例：

public class Calculator {
    public void add(int a, int b) {
        System.out.println("和：" + (a + b));
    }

    public void calculate() {
        this.add(10, 20); // 显式调用成员方法（等价于直接写 add(10, 20)）
    }
}

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2.4 this 调用构造器

场景：
在构造器中，通过 this(参数) 调用同类中的其他构造器（必须写在构造器的第一行）。

示例：

public class Book {
    String title;
    String author;

    public Book() {
        this("未命名", "未知作者"); // 调用有参构造器
    }

    public Book(String title, String author) {
        this.title = title;
        this.author = author;
    }
}

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2.5 注意事项

1. 作用域限制：

   • this 只能在非静态方法或构造器中使用，不能在静态方法中使用。

2. 避免滥用：

   • 当成员变量与局部变量无冲突时，可省略 this，提高代码简洁性。

3. 链式调用：

   • 通过返回 this 实现方法的链式调用。

   public class Student {
       String name;
       int age;
   
       public Student setName(String name) {
           this.name = name;
           return this; // 返回当前对象
       }
   
       public Student setAge(int age) {
           this.age = age;
           return this;
       }
   }
   
   // 链式调用示例
   Student s = new Student().setName("张三").setAge(20);
   

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2.6 内存视角下的 this

对象调用过程：

• 当对象调用方法时，JVM 会隐式传递 this 参数，指向堆内存中的对象实例。

示例：

Student s = new Student();
s.setName("李四"); 

内存分配：

| 内存区域 | 存储内容                          |
|----------|-----------------------------------|
| 堆内存   | Student对象：name="李四"          |
| 栈内存   | 变量 s 存储堆内存地址（如0x4f3f5b24） |

在 setName 方法中，this 指向堆内存中的对象实例。

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2.7 总结

• 核心功能：
  • 解决成员变量与局部变量同名时的访问冲突。
  • 支持构造器和方法间的链式调用。
• 使用规范：
  • 显式使用 this 提高代码可读性，尤其在变量名冲突时。
  • 合理利用 this() 简化构造器代码。
• 高级技巧：
  • 结合链式调用设计流畅接口（Fluent API）。

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