1 不安全的编程是造成编程代价昂贵的主因之一

两个安全性问题

1.1 初始化

C 语言中很多的 bug 都是因为程序员忘记初始化导致的。尤其是很多类库的使用者不知道如何初始化类库组件，甚至当侠客们必须得初始化这些三方组件时(很多可怜的掉包侠根本不会管初始化问题)

1.2 清理

当使用一个元素做完事后就不会去关心这个元素，所以你很容易忘记清理它。这样就造成了元素使用的资源滞留不会被回收，直到程序消耗完所有的资源（特别是内存）。

C++ 引入了构造器的概念，这是一个特殊的方法，每创建一个对象，这个方法就会被自动调用。Java 采用了构造器的概念，另外还使用了垃圾收集器（Garbage Collector, GC）去自动回收不再被使用的对象所占的资源。这一章将讨论初始化和清理的问题，以及在 Java 中对它们的支持。

2 利用构造器保证初始化

你可能想为每个类创建一个initialize()方法，该方法名暗示着在使用类之前需要先调用它。不幸的是，用户必须得记得去调用它。在 Java 中，类的设计者通过构造器保证每个对象的初始化。如果一个类有构造器，那么 Java 会在用户使用对象之前（即对象刚创建完成）自动调用对象的构造器方法，从而保证初始化。下个挑战是如何命名构造器方法。存在两个问题：第一个是任何命名都可能与类中其他已有元素的命名冲突；第二个是编译器必须始终知道构造器方法名称，从而调用它。C++ 的解决方法看起来是最简单且最符合逻辑的，所以 Java 中使用了同样的方式：构造器名称与类名相同。在初始化过程中自动调用构造器方法是有意义的。

以下示例是包含了一个构造器的类：

// housekeeping/SimpleConstructor.java
// Demonstration of a simple constructor
class Rock {
    Rock() { // 这是一个构造器
        System.out.print("Rock ");
    }
}
public class SimpleConstructor {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Rock();
        }
    }
}

输出：

Rock Rock Rock Rock Rock Rock Rock Rock Rock Rock 

现在，当创建一个对象时：new Rock() ，内存被分配，构造器被调用。构造器保证了对象在你使用它之前进行了正确的初始化。

构造器方法名与类名相同，不需要符合首字母小写的编程风格。

在 C++ 中，无参构造器被称为默认构造器，这个术语在 Java 出现之前使用了很多年。但是，出于一些原因，Java 设计者们决定使用无参构造器这个名称，我（作者）认为这种叫法笨拙而且没有必要，所以我打算继续使用默认构造器。Java 8 引入了 default 关键字修饰方法，所以算了，我还是用无参构造器的叫法吧。

跟其他方法一样，构造器方法也可以传入参数来定义如何创建一个对象。之前的例子稍作修改，使得构造器接收一个参数：

/

// housekeeping/SimpleConstructor2.java
// Constructors can have arguments
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);
        }
    }
}

输出：

Rock 0 Rock 1 Rock 2 Rock 3 Rock 4 Rock 5 Rock 6 Rock 7

如果类 Tree 有一个构造方法，只接收一个参数用来表示树的高度，那么你可以像下面这样创建一棵树:

Tree t = new Tree(12); // 12-foot 树

如果 Tree(int) 是唯一的构造器，那么编译器就不允许你以其他任何方式创建 Tree 类型的对象。

构造器消除了一类重要的问题，使得代码更易读。例如，在上面的代码块中，你看不到对 initialize() 方法的显式调用，而从概念上来看，initialize()方法应该与对象的创建分离。在 Java 中，对象的创建与初始化是统一的概念，二者不可分割。

构造器没有返回值，它是一种特殊的方法。但它和返回类型为void的普通方法不同，普通方法可以返回空值，你还能选择让它返回别的类型；而构造器没有返回值，却同时也没有给你选择的余地（new表达式虽然返回了刚创建的对象的引用，但构造器本身却没有返回任何值）。如果它有返回值，并且你也可以自己选择让它返回什么，那么编译器就还得知道接下来该怎么处理那个返回值（这个返回值没有接收者）。

4 无参构造器

如前文所说，一个无参构造器就是不接收参数的构造器，用来创建一个"默认的对象"。如果你创建一个类，类中没有构造器，那么编译器就会自动为你创建一个无参构造器。例如：

// housekeeping/DefaultConstructor.java
class Bird {}
public class DefaultConstructor {
    public static void main(String[] args) {
        Bird bird = new Bird(); // 默认的
    }
}

表达式 new Bird()创建了一个新对象，调用了无参构造器，尽管在 Bird 类中并没有显式的定义无参构造器。试想如果没有构造器，我们如何创建一个对象呢。但是,一旦你显式地定义了构造器（无论有参还是无参），编译器就不会自动为你创建无参构造器。如下：

// housekeeping/NoSynthesis.java
class Bird2 {
    Bird2(int i) {}
    Bird2(double d) {}
}
public class NoSynthesis {
    public static void main(String[] args) {
        //- Bird2 b = new Bird2(); // No default
        Bird2 b2 = new Bird2(1);
        Bird2 b3 = new Bird2(1.0);
    }
}

如果你调用了 new Bird2() ，编译器会提示找不到匹配的构造器。当类中没有构造器时，编译器会说"你一定需要构造器，那么让我为你创建一个吧"。但是如果类中有构造器，编译器会说"你已经写了构造器了，所以肯定知道你在做什么，如果你没有创建默认构造器，说明你本来就不需要"。

5 this关键字

对于两个相同类型的对象 a 和 b，你可能在想如何调用这两个对象的 peel() 方法：

// housekeeping/BananaPeel.java
class Banana {
    void peel(int i) {
        /*...*/
    }
}
public class BananaPeel {
    public static void main(String[] args) {
        Banana a = new Banana(), b = new Banana();
        a.peel(1);
        b.peel(2);
    }
}

如果只有一个方法 peel()，那么怎么知道调用的是对象 a 的 peel()方法还是对象 b 的 peel() 方法呢？编译器做了一些底层工作，所以你可以像这样编写代码。peel()方法中第一个参数隐密地传入了一个指向操作对象的引用。因此，上述例子中的方法调用像下面这样：

Banana.peel(a, 1)
Banana.peel(b, 1)

这是在内部实现的，你不可以直接这么编写代码，编译器不会接受，但能说明到底发生了什么。假设现在在方法内部，你想获得对当前对象的引用。但是，对象引用是被秘密地传达给编译器——并不在参数列表中。方便的是，有一个关键字: this 。this 关键字只能在非静态方法内部使用。当你调用一个对象的方法时，this 生成了一个对象引用。你可以像对待其他引用一样对待这个引用。如果你在一个类的方法里调用其他该类中的方法，不要使用 this，直接调用即可，this 自动地应用于其他方法上了。因此你可以像这样：

/

// housekeeping/Apricot.java
public class Apricot {
    void pick() {
        /* ... */
    }
    void pit() {
        pick();
        /* ... */
    }
}

在 pit() 方法中，你可以使用 this.pick()，但是没有必要。编译器自动为你做了这些。this 关键字只用在一些必须显式使用当前对象引用的特殊场合。例如，用在 return 语句中返回对当前对象的引用。

// housekeeping/Leaf.java
// Simple use of the "this" keyword
public class Leaf {
    int i = 0;
    Leaf increment() {
        i++;
        return this;
    }
    void print() {
        System.out.println("i = " + i);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Leaf x = new Leaf();
        x.increment().increment().increment().print();
    }
}

输出：

i = 3

因为 increment() 通过 this 关键字返回当前对象的引用，因此在相同的对象上可以轻易地执行多次操作。

this 关键字在向其他方法传递当前对象时也很有用：

// housekeeping/PassingThis.java
class Person {
    public void eat(Apple apple) {
        Apple peeled = apple.getPeeled();
        System.out.println("Yummy");
    }
}
public class Peeler {
    static Apple peel(Apple apple) {
        // ... remove peel
        return apple; // Peeled
    }
}
public class Apple {
    Apple getPeeled() {
        return Peeler.peel(this);
    }
}
public class PassingThis {
    public static void main(String[] args) {
        new Person().eat(new Apple());
    }
}

输出：

Yummy

Apple 因为某些原因（比如说工具类中的方法在多个类中重复出现，你不想代码重复），必须调用一个外部工具方法 Peeler.peel() 做一些行为。必须使用 this 才能将自身传递给外部方法。