一文把 Java 的构造方法吃得透透滴
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2020-12-01 19:02
同学们好啊，我是沉默王二。又到了《教妹学 Java》的时间，我很开心，你很期待，有木有？这是《教妹学 Java》专栏的第 18 篇文章，我们来谈谈“Java 中的构造方法”。
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“二哥，你怎么把《教妹学 Java》改成《零基础学 Java》了啊，我都不习惯了，能不能改回去啊，‘零基础’感觉过于平庸了，‘教妹’的噱头更足啊，况且你是真的在教妹，没什么不好意思的。”三妹一脸认真地对我说。
“那好吧，这篇就改回来吧。只要保证文章的质量，确实也没必要过于纠结标题和封面。”我摊摊手，对三妹继续说，“上一节学了 Java 中的方法，接着学构造方法的话，难度就小很多了。”
“在 Java 中，构造方法是一种特殊的方法，当一个类被实例化的时候，就会调用构造方法。只有在构造方法被调用的时候，对象才会被分配内存空间。每次使用 new 关键字创建对象的时候，构造方法至少会被调用一次。”
“如果你在一个类中没有看见构造方法，并不是因为构造方法不存在，而是被缺省了，编译器会给这个类提供一个默认的构造方法。往大的方面说，就是，Java 有两种类型的构造方法：无参构造方法和有参构造方法。”
“注意，之所以叫它构造方法，是因为对象在创建的时候，需要通过构造方法初始化值——就是描写对象的那些状态，对应的是类中的字段。”
01、创建构造方法的规则有哪些
构造方法必须符合以下规则：
构造方法的名字必须和类名一样； 构造方法没有返回类型，包括 void； 构造方法不能是抽象的、静态的、最终的、同步的，也就是说，构造方法不能通过 abstract、static、final、synchronized 关键字修饰。
简单解析一下最后一条规则。
由于构造方法不能被子类继承，所以用 final 和 abstract 修饰没有意义； 构造方法用于初始化一个对象，所以用 static 修饰没有意义； 多个线程不会同时创建内存地址相同的同一个对象，所以用 synchronized 修饰没有必要。
构造方法的语法格式如下：
class class_name {
public class_name(){} // 默认无参构造方法
public ciass_name([paramList]){} // 定义有参数列表的构造方法
…
// 类主体
}
值得注意的是，如果用 void 声明构造方法的话，编译时不会报错，但 Java 会把这个所谓的“构造方法”当成普通方法来处理。
/**
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* @author 沉默王二
* @date 2020/11/26
*/
public class Demo {
void Demo(){ }
}
void Demo(){} 看起来很符合构造方法的写法（与类名相同），但其实只是一个不符合规范的普通方法，方法名的首字母使用了大写，方法体为空，它并不是默认的无参构造方法，可以通过反编译后的字节码验证。
public class Demo {
public Demo() {
}
void Demo() {
}
}
public Demo() {} 才是真正的无参构造方法。
不过，可以使用访问权限修饰符（private、protected、public、default）来修饰构造方法，访问权限修饰符决定了构造方法的创建方式。
02、 什么是默认构造方法
如果一个构造方法中没有任何参数，那么它就是一个默认构造方法，也称为无参构造方法。
/**
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*/
public class Bike {
Bike(){
System.out.println("一辆自行车被创建");
}
public static void main(String[] args) {
Bike bike = new Bike();
}
}
在上面这个例子中，我们为 Bike 类中创建了一个无参的构造方法，它在我们创建对象的时候被调用。
程序输出结果如下所示：
一辆自行车被创建
通常情况下，无参构造方法是可以缺省的，我们开发者并不需要显式的声明无参构造方法，把这项工作交给编译器更轻松一些。
“二哥，默认构造方法的目的是什么？它为什么是一个空的啊？”三妹疑惑地看着我，提出了这个尖锐的问题。
“三妹啊，默认构造方法的目的主要是为对象的字段提供默认值，看下面这个例子你就明白了。”我胸有成竹地回答道。
/**
* @author 沉默王二，一枚有趣的程序员
*/
public class Person {
private String name;
private int age;
public static void main(String[] args) {
Person p = new Person();
System.out.println("姓名 " + p.name + " 年龄 " + p.age);
}
}
输出结果如下所示：
姓名 null 年龄 0
在上面的例子中，默认构造方法初始化了 name 和 age 的值，name 是 String 类型，所以默认值为 null，age 是 int 类型，所以默认值为 0。如果没有默认构造方法的话，这项工作就无法完成了。
03、什么是有参构造方法
有参数的构造方法被称为有参构造方法，参数可以有一个或多个。有参构造方法可以为不同的对象提供不同的值。当然，也可以提供相同的值。
/**
* @author 沉默王二，一枚有趣的程序员
*/
public class ParamConstructorPerson {
private String name;
private int age;
public ParamConstructorPerson(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public void out() {
System.out.println("姓名 " + name + " 年龄 " + age);
}
public static void main(String[] args) {
ParamConstructorPerson p1 = new ParamConstructorPerson("沉默王二",18);
p1.out();
ParamConstructorPerson p2 = new ParamConstructorPerson("沉默王三",16);
p2.out();
}
}
在上面的例子中，构造方法有两个参数（name 和 age），这样的话，我们在创建对象的时候就可以直接为 name 和 age 赋值了。
new ParamConstructorPerson("沉默王二",18);
new ParamConstructorPerson("沉默王三",16);
如果没有有参构造方法的话，就需要通过 setter 方法给字段赋值了。
04、如何重载构造方法
在 Java 中，构造方法和方法类似，只不过没有返回类型。它也可以像方法一样被重载。构造方法的重载也很简单，只需要提供不同的参数列表即可。编译器会通过参数的数量来决定应该调用哪一个构造方法。
/**
* @author 沉默王二，一枚有趣的程序员
*/
public class OverloadingConstrutorPerson {
private String name;
private int age;
private int sex;
public OverloadingConstrutorPerson(String name, int age, int sex) {
this.name = name;
this.age = age;
this.sex = sex;
}
public OverloadingConstrutorPerson(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public void out() {
System.out.println("姓名 " + name + " 年龄 " + age + " 性别 " + sex);
}
public static void main(String[] args) {
OverloadingConstrutorPerson p1 = new OverloadingConstrutorPerson("沉默王二",18, 1);
p1.out();
OverloadingConstrutorPerson p2 = new OverloadingConstrutorPerson("沉默王三",16);
p2.out();
}
}
创建对象的时候，如果传递的是三个参数，那么就会调用 OverloadingConstrutorPerson(String name, int age, int sex) 这个构造方法；如果传递的是两个参数，那么就会调用 OverloadingConstrutorPerson(String name, int age) 这个构造方法。
05、构造方法和方法有什么区别
构造方法和方法之间的区别还是蛮多的，比如说下面这些：
06、如何复制对象
复制一个对象可以通过下面三种方式完成：
通过构造方法 通过对象的值 通过 Object 类的 clone()方法
1）通过构造方法
/**
* @author 沉默王二，一枚有趣的程序员
*/
public class CopyConstrutorPerson {
private String name;
private int age;
public CopyConstrutorPerson(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public CopyConstrutorPerson(CopyConstrutorPerson person) {
this.name = person.name;
this.age = person.age;
}
public void out() {
System.out.println("姓名 " + name + " 年龄 " + age);
}
public static void main(String[] args) {
CopyConstrutorPerson p1 = new CopyConstrutorPerson("沉默王二",18);
p1.out();
CopyConstrutorPerson p2 = new CopyConstrutorPerson(p1);
p2.out();
}
}
在上面的例子中，有一个参数为 CopyConstrutorPerson 的构造方法，可以把该参数的字段直接复制到新的对象中，这样的话，就可以在 new 关键字创建新对象的时候把之前的 p1 对象传递过去。
2）通过对象的值
/**
* @author 沉默王二，一枚有趣的程序员
*/
public class CopyValuePerson {
private String name;
private int age;
public CopyValuePerson(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public CopyValuePerson() {
}
public void out() {
System.out.println("姓名 " + name + " 年龄 " + age);
}
public static void main(String[] args) {
CopyValuePerson p1 = new CopyValuePerson("沉默王二",18);
p1.out();
CopyValuePerson p2 = new CopyValuePerson();
p2.name = p1.name;
p2.age = p1.age;
p2.out();
}
}
这种方式比较粗暴，直接拿 p1 的字段值复制给 p2 对象（p2.name = p1.name）。
3）通过 Object 类的 clone() 方法
/**
* @author 沉默王二，一枚有趣的程序员
*/
public class ClonePerson implements Cloneable {
private String name;
private int age;
public ClonePerson(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
public void out() {
System.out.println("姓名 " + name + " 年龄 " + age);
}
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
ClonePerson p1 = new ClonePerson("沉默王二",18);
p1.out();
ClonePerson p2 = (ClonePerson) p1.clone();
p2.out();
}
}
通过 clone() 方法复制对象的时候，ClonePerson 必须先实现 Cloneable 接口的 clone() 方法，然后再调用 clone() 方法（ClonePerson p2 = (ClonePerson) p1.clone()）。
07、ending
“二哥，我能问一些问题吗？”三妹精神焕发，没有丝毫的疲惫。
“当然可以啊，你问。”我很欣赏三妹孜孜不倦的态度。
“构造方法真的不返回任何值吗？”
“构造方法虽然没有返回值，但返回的是类的对象。”
“构造方法只能完成字段初始化的工作吗？”
“初始化字段只是构造方法的一种工作，它还可以做更多，比如启动线程，调用其他方法等。”
“好的，二哥，我的问题问完了，今天的学习可以结束了！”三妹一脸得意的样子。
“那你记得复习下一节的内容哦。”感受到三妹已经学到了知识，我也很欣慰。
强调一下，《教妹学 Java》面向的是零基础的 Java 学习者，我希望能帮助同学们轻松迈进编程世界的大门，为后续的深入学习打下坚实的基础。
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