5. 对象的构造及初始化
5.1 如何初始化对象
通过前面知识点的学习知道，在Java方法内部定义一个局部变量时，必须要初始化，否则会编译失败。
public static void main(String[] args) { int a; System.out.println(a); } // Error:(26, 28) java: 可能尚未初始化变量a
要让上述代码通过编译，非常简单，只需在正式使用a之前，给a设置一个初始值即可。
如果是对象：
public static void main(String[] args) { Date d = new Date(); d.printDate(); d.setDate(2021,6,9); d.printDate(); } // 代码可以正常通过编译
输出：
需要调用之前写的SetDate方法才可以将具体的日期设置到对象中。
通过上述例子发现两个问题：
- 每次对象创建好后调用SetDate方法设置具体日期，比较麻烦，那对象该如何初始化？
- 局部变量必须要初始化才能使用，为什么字段声明之后没有给值依然可以使用？
这就要讲到构造方法了。
5.2 构造方法
5.2.1 概念
构造方法(也称为构造器)是一个特殊的成员方法，名字必须与类名相同，在创建对象时，由编译器自动调用，并且在整个对象的生命周期内只调用一次。
public class Date { public int year; public int month; public int day; // 构造方法： // 名字与类名相同，没有返回值类型，设置为void也不行 // 一般情况下使用public修饰 // 在创建对象时由编译器自动调用，并且在对象的生命周期内只调用一次 public Date(int year, int month, int day){ this.year = year; this.month = month; this.day = day; System.out.println("Date(int,int,int)方法被调用了"); } public void printDate(){ System.out.println(year + "-" + month + "-" + day); } public static void main(String[] args) { // 此处创建了一个Date类型的对象，并没有显示调用构造方法 Date d = new Date(2021,6,9); // 输出Date(int,int,int)表明方法被调用了 d.printDate(); // 输出结果：2021-6-9 } }
注意：构造方法的作用就是对对象中的成员进行初始化，并不负责给对象开辟空间。
5.2.2 特性
- 名字必须与类名相同
- 没有返回值类型，设置为void也不行
- 创建对象时由编译器自动调用，并且在对象的生命周期内只调用一次(相当于人的出生，每个人只能出生一次)
- 构造方法可以重载(用户根据自己的需求提供不同参数的构造方法)
public class Date { public int year; public int month; public int day; // 无参构造方法 public Date(){ this.year = 1900; this.month = 1; this.day = 1; } // 带有三个参数的构造方法 public Date(int year, int month, int day) { this.year = year; this.month = month; this.day = day; } public void printDate(){ System.out.println(year + "-" + month + "-" + day); } public static void main(String[] args) { Date d = new Date(); d.printDate(); Date b = new Date(2022,11,11); b.printDate(); } }
输出：
上述两个构造方法：名字相同，参数列表不同，因此构成了方法重载。
5. 如果用户没有显式定义，编译器会生成一份默认的构造方法，生成的默认构造方法一定是无参的。
public class Date { public int year; public int month; public int day; public void printDate(){ System.out.println(year + "-" + month + "-" + day); } public static void main(String[] args) { Date d = new Date(); d.printDate(); } }
上述Date类中，没有定义任何构造方法，编译器会默认生成一个不带参数的构造方法。
注意：一旦用户定义，编译器则不再生成。
下面代码便是这种错误：
public class Date { public int year; public int month; public int day; public Date(int year, int month, int day) { this.year = year; this.month = month; this.day = day; } public void printDate(){ System.out.println(year + "-" + month + "-" + day); } public static void main(String[] args) { // 如果编译器会生成，则生成的构造方法一定是无参的 // 则此处创建对象是可以通过编译的 // 但实际情况是：编译期报错 Date d = new Date(); //这里编译器会报错，因为用户定义了构造函数，所以编译器不会再生成无参构造函数 d.printDate(); } }
6.构造方法中，可以通过this调用其他构造方法来简化代码。
public class Date { public int year; public int month; public int day; // 无参构造方法--内部给各个成员赋值初始值，该部分功能与三个参数的构造方法重复 // 此处可以在无参构造方法中通过this调用带有三个参数的构造方法 // 但是this(1900,1,1);必须是构造方法中第一条语句 public Date() { //System.out.println(year); 注释取消掉，编译会失败 this(1900, 1, 1); //必须是构造方法第一条语句 //this.year = 1900; //this.month = 1; //this.day = 1; } // 带有三个参数的构造方法 public Date(int year, int month, int day) { this.year = year; this.month = month; this.day = day; } }
注意：
- this(…)必须是构造方法中第一条语句
- 不能形成环 （成环会导致一直循环）
public Date(){ this(1900,1,1); //这里调用有参构造方法 } public Date(int year, int month, int day) { this(); //又去调用无参构造方法，然后又回来，一直循环 }
7.绝大多数情况下使用public来修饰，特殊场景下会被private修饰(后面会讲)
5.3 默认初始化
在上文中提出的第二个问题：为什么局部变量在使用时必须要初始化，而成员变量可以不用呢？
public class Date { public int year; public int month; public int day; public Date(int year, int month, int day) { // 成员变量在定义时，并没有给初始值, 为什么就可以使用呢？ System.out.println(this.year); System.out.println(this.month); System.out.println(this.day); } public static void main(String[] args) { //int a; //System.out.println(a); //此处a没有初始化，编译时报错： Date d = new Date(2021,6,9); } }
输出：
要搞清楚这个过程，就需要知道 new 关键字背后所发生的一些事情：
Date d = new Date(2021,6,9);
在程序层面只是简单的一条语句，在JVM层面需要做好多事情，下面简单介绍下：
- 检测对象对应的类是否加载了，如果没有加载则加载
- 为对象分配内存空间
- 处理并发现安全问题
比如：多个线程同时申请对象，JVM要保证给对象分配的空间不冲突
- 初始化所分配的空间（关键明白这一点）
即：对象空间被申请好之后，对象中包含的成员已经设置好了初始值，比如：
- 设置对象头信息(关于对象内存模型)
- 调用构造方法，给对象中各个成员赋值
5.4 就地初始化
在声明成员变量时，就直接给出了初始值。
public class Date { public int year = 1900; public int month = 1; public int day = 1; public Date(){ } public Date(int year, int month, int day) { } public static void main(String[] args) { Date d1 = new Date(2021,6,9); Date d2 = new Date(); } }
注意：代码编译完成后，编译器会将所有给成员初始化的这些语句添加到各个构造函数中。
6. 封装
6.1 封装的概念
面向对象程序三大特性：封装、继承、多态。而类和对象阶段，主要研究的就是封装特性。何为封装呢？简单来说就是套壳屏蔽细节。
比如：对于电脑这样一个复杂的设备，提供给用户的就只是：开关机、通过键盘输入，显示器，USB插孔等，让用户来和计算机进行交互，完成日常事务。但实际上：电脑真正工作的却是CPU、显卡、内存等一些硬件元件。
对于计算机使用者而言，不用关心内部核心部件，比如主板上线路是如何布局的，CPU内部是如何设计的等，用户只需要知道，怎么开机、怎么通过键盘和鼠标与计算机进行交互即可。因此计算机厂商在出厂时，在外部套上壳
子，将内部实现细节隐藏起来，仅仅对外提供开关机、鼠标以及键盘插孔等，让用户可以与计算机进行交互即可。
封装：将数据和操作数据的方法进行有机结合，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口来和对象进行交互。
6.2 访问限定符
Java中主要通过类和访问权限来实现封装：类可以将数据以及封装数据的方法结合在一起，更符合人类对事物的认知，而访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用。Java中提供了四种访问限定符：
注：默认就是default不加修饰限定符的意思，可就是可以访问。
理解：
public：可以理解为一个人的外貌特征，谁都可以看得到
default: 对于自己家族中(同一个包中)不是什么秘密，对于其他人来说就是隐私了
private：只有自己知道，其他人都不知道
【说明】
protected主要是用在继承中，继承部分详细介绍
default权限指：什么都不写时的默认权限
访问权限除了可以限定类中成员的可见性，也可以控制类的可见性
例：
class Computer { private String cpu; // cpu private String memory; // 内存 public String screen; // 屏幕 String brand; // 品牌---->default属性 public Computer(String brand, String cpu, String memory, String screen) { this.brand = brand; this.cpu = cpu; this.memory = memory; this.screen = screen; } public void Boot(){ System.out.println("开机~~~"); } public void PowerOff(){ System.out.println("关机~~~"); } public void SurfInternet(){ System.out.println("上网~~~"); } } public class Date{ public static void main(String[] args) { Computer p = new Computer("HW", "i7", "8G", "13*14"); System.out.println(p.brand); // default属性：只能被本包中类访问 System.out.println(p.screen); // public属性： 可以任何其他类访问 // System.out.println(p.cpu); // private属性：只能在Computer类中访问，不能被其他类访问 } }
注意：一般情况下成员变量设置为private，成员方法设置为public。
