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5.1 Constructing Objects

用 constructor 確保初始化​

基本概念​

  • 當你想要初始化 class，你可能需要在每個class中定義一個假設的initialize()方法。但這要求每個用戶都記得手動調用這個方法，容易出錯
  • 通過使用constructor，我們可以確保每個對象在創建時自動初始化
  • Java在建立對象時會自動調用與class名稱相同的constructor，這樣編譯器便知道如何進行初始化
  • constructor的名稱必須與class名完全一致，並且不適用通常方法名首字母小寫的命名風格

範例說明​

Default Constructor 範例​

class Rock {
  Rock() { // This is the constructor
    System.out.print("Rock ");
  }
}

public class SimpleConstructor {
  public static void main(String[] args) {
    for(int i = 0; i < 10; i++)
      new Rock();
  }
} /* Output:
Rock Rock Rock Rock Rock Rock Rock Rock Rock Rock
*/
  • 使用new Rock();創建 object 時，Java會為對象分配記憶體並調用其 constructor
  • 未接收任何參數的 constructor 稱為 default constructor。在Java文件中，這類 constructor 常被稱為 no-arg constructor

Parameterized Constructor 範例​

  • 通過對constructor稍加修改，我們可以使其接受參數，從而根據這些參數來進行更為定制化的初始化操作
class Rock2 {
  Rock2(int i) {
    System.out.print("Rock " + i + " ");
  }
}

public class SimpleConstructor2 {
  public static void main(String[] args) {
    for(int i = 0; i < 8; i++)
      new Rock2(i);
  }
} /* Output:
Rock 0 Rock 1 Rock 2 Rock 3 Rock 4 Rock 5 Rock 6 Rock 7
*/
  • constructor不允許有任何返回類型，甚至包括void。這是因為constructor的主要目的是初始化對象，而不是計算值或返回數據。如果在constructor定義中加入返回類型，會導致編譯錯誤

Method overloading​

  • 在Java中，相同名稱的方法可以有不同的實現，這種設計主要是為了減少冗餘性。例如，"洗"這個動作可以用於洗衣服、洗車或洗狗。若每種情況都設立一個獨立的方法名稱，將會非常冗餘。
  • 方法多載 (method overloading) 允許相同的方法名稱在同一個類別中以不同的參數列表存在，這樣可以根據傳入參數的不同調用相對應的方法
class Tree {
  int height;
  Tree() {
    print("Planting a seedling");
    height = 0;
  }
  Tree(int initialHeight) {
    height = initialHeight;
    print("Creating new Tree that is " +
      height + " feet tall");
  }	
  void info() {
    print("Tree is " + height + " feet tall");
  }
  void info(String s) {
    print(s + ": Tree is " + height + " feet tall");
  }
}

public class Overloading {
  public static void main(String[] args) {
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
      Tree t = new Tree(i);
      t.info();
      t.info("overloaded method");
    }
    // Overloaded constructor:
    new Tree();
  }	
} /* Output:
Creating new Tree that is 0 feet tall
Tree is 0 feet tall
overloaded method: Tree is 0 feet tall
Creating new Tree that is 1 feet tall
Tree is 1 feet tall
overloaded method: Tree is 1 feet tall
Creating new Tree that is 2 feet tall
Tree is 2 feet tall
overloaded method: Tree is 2 feet tall
Creating new Tree that is 3 feet tall
Tree is 3 feet tall
overloaded method: Tree is 3 feet tall
Creating new Tree that is 4 feet tall
Tree is 4 feet tall
overloaded method: Tree is 4 feet tall
Planting a seedling
*/
  • 此範例中，Tree 類別提供了兩種constructor：一種不接受參數，一種接受一個整數參數
  • 對明顯相同的方法採用兩個名字肯定會讓人疑惑，有了多載，可以使用相同的名字
    • 例如範例的 info() 方法：一種不接受任何參數，另一種接受一個字符串參數，

區分 overloaded methods​

  • 每個多載的方法必須具有獨一無二的參數列表，包括參數的數量、類型或參數的排列順序
  • 參數順序的變更雖然技術上可行以區分多載方法，但可能造成代碼難以維護

Overloading with primitives​

  • 數值常數（如5）預設被處理為 int 類型
  • 若傳入數據類型小於方法所需的參數類型，則進行類型提升；例如，char 類型若無匹配方法會提升至 int
  • 如果傳入數值的類型比方法參數大，不透過類型轉換進行 narrowing，否則會導致編譯錯誤

根據 return value 的多載​

  • Java不支持僅憑返回值不同來多載方法。因為在呼叫時，單憑方法名和參數無法確定具體調用哪個方法，特別是在不關心返回值的情況下
    • 有時可能為了副作用調用 method，而不關心 return value，例如只調用 f();，縱使方法定義了回傳值，編譯器也無法判別要使用哪個 overloading method

Default Constructors​

基本概念​

  • 在Java中，如果一個類中沒有明確定義任何constructor，則編譯器會自動為該類創建一個無參數的default constructor。這個自動生成的constructor不會執行任何特殊操作，僅僅是允許創建該類的實例
  • 這個自動產生的constructor通常被稱為無參數構造函數（no-arg constructor）

條件限制​

  • 如果類中已經明確定義了至少一個constructor（無論該constructor是否接受參數），則編譯器不會自動生成default constructor
  • 這意味著如果你已經定義了一個或多個帶參數的constructors而沒有定義無參數的constructor，嘗試無參數創建實例（即使用**new ClassName();**）將導致編譯錯誤
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