Java: руководство для начинающих (ЛП)

Запустив эту программу на выполнение, вы увидите, что она ведет себя точно так же, как и предыдущая ее версия. Преимущество текущей ее версии заключается лишь в том, что теперь справочная система может быть использована повторно всякий раз, когда в этом возникнет потребность.Конструкторы

В предыдущем примере программы мы вынуждены были вручную устанавливать значения переменных экземпляра для каждого объекта типа Vehicle, как показано ниже.minivan.passengers = 7;minivan.fuelcap = 16;minivan.mpg =21;

Но такой подход вообще не применяется в программах, профессионально написанных на Java, по следующим причинам. Во-первых, существует большая вероятность допустить ошибку (можно, например, забыть установить значение одного из полей). И во-вторых, существует гораздо более простой и надежный способ решения подобной задачи: использовать конструктор.

Конструктор инициализирует объект при его создании. У конструктора такое же имя, как и у его класса, а с точки зрения синтаксиса он подобен методу. Но у конструкторов нет возвращаемого типа, указываемого явно. Как правило, конструкторы используются для задания первоначальных значений переменных экземпляра, определенных в классе, или же для выполнения любых других установочных процедур, которые требуются для создания полностью сформированного объекта.

У всех классов имеются конструкторы, независимо от того, определите вы их или нет, поскольку в Java автоматически предоставляется конструктор, используемый по умолчанию и инициализирующий все переменные экземпляра их значениями по умолчанию. Для большинства типов данных значением по умолчанию является нулевое, для типа bool — логическое значение false, а для ссылочных типов — пустое значение null. Но как только вы определите свой собственный конструктор, конструктор по умолчанию больше не используется.

Ниже приведен простой пример, демонстрирующий применение конструктора.// Простой конструктор.class MyClass { int х; // Конструктор класса MyClass. MyClass() { х = 10; }}class ConsDemo { public static void main(String args[]) { MyClass tl = new MyClass(); MyClass t2 = new MyClass(); System.out.println(tl.x + " " + t2.x); }}

В данном примере конструктор класса MyClass объявляется следующим образом:MyClass () { х = 10;}

В этом конструкторе переменной экземпляра х, определяемой в классе MyClass, присваивается значение 10. Этот конструктор вызывается оператором new при создании объекта данного класса. Ниже приведена строка кода, в которой используется оператор new.MyClass tl = new MyClass();

В этой строке кода для объекта tl вызывается конструктор MyClass (), в котором переменной экземпляра tl. х присваивается значение 10. То же самое происходит и для объекта t2. После вызова данного конструктора переменная экземпляра t2. х также получает значение 10. Таким образом, выполнение приведенного выше примера программы дает следующий результат:10 10Параметризированные конструкторы

В предыдущем примере использовался конструктор без параметров. В некоторых случаях этого оказывается достаточно, но зачастую конструктор должен принимать один или несколько параметров. В конструктор параметры вводятся таким же образом, как и в метод. Для этого достаточно объявить их в скобках после имени конструктора. Ниже приведен пример применения параметризированного конструктора класса MyClass.// Параметризированный конструктор.class MyClass { int х; //У этого конструктора имеется параметр. MyClass(int i) { х = i; }}class ParmConsDemo { public static void main(String args[]) { MyClass tl = new MyClass(10); MyClass t2 = new MyClass(88); System.out.println(tl.x + " " + t2.x); }}

Результат выполнения данной программы выглядит следующим образом:10 88

В данной версии программы в конструкторе класса MyClass определяется единственный параметр i, который используется для инициализации переменной экземпляра х. При выполнении следующей строки кода значение 10 сначала передается параметру i данного конструктора, а затем присваивается переменной х:MyClass tl = new MyClass(10);Добавление конструктора в класс Vehicle

Теперь мы можем усовершенствовать класс Vehicle, добавив в него конструктор, в котором будут автоматически инициализироваться поля passengers, fuelcap и mpg при построении объекта. Обратите особое внимание на то, каким образом создаются объекты типа Vehicle.// Добавление конструктора.class Vehicle { int passengers; // количество пассажиров int fuelcap; // емкость топливного бака int mpg; // потребление топлива в милях на галлон // Это конструктор класса Vehicle. Vehicle(int р, int f, int m) { passengers = p; fuelcap = f; mpg = m; } // возвратить дальность действия транспортного средства int range() { return mpg * fuelcap; } // рассчитать объем топлива, необходимого транспортному // средству для преодоления заданного расстояния double fuelneeded(int miles) { return (double) miles / mpg; }}class VehConsDemo { public static void main(String args[]) { // сконструировать полностью объекты транспортных средств Vehicle minivan = new Vehicle(7, 16, 21); Vehicle sportscar = new Vehicle(2, 14, 12); double gallons; int dist = 252; gallons = minivan.fuelneeded(dist); System.out.println("To go " + dist + " miles minivan needs " + gallons + " gallons of fuel."); gallons = minivan.fuelneeded(dist); System.out.println("To go " + dist + " miles sportscar needs " + gallons + " gallons of fuel."); }}

При создании объекты minivan и sportscar инициализируются конструктором Vehicle (). Каждый такой объект инициализируется параметрами, указанными в конструкторе его класса. Например, в строке кодаVehicle minivan = new Vehicle(7, 16, 21);

значения 7, 16 и 21 передаются конструктору Vehicle () в качестве параметров при создании нового объекта minivan с помощью оператора new.

В итоге копии переменных passengers, fuelcap и mpg в объекте minivan будут содержать значения 7, 16 и 21 соответственно. Рассмотренная здесь версия программы дает такой же результат, как и ее предыдущая версия.Еще раз об операторе new

Теперь, когда вы ближе ознакомились с классами и их конструкторами, вернемся к оператору new, чтобы рассмотреть его более подробно. Ниже приведена общая форма этого оператора в контексте присваивания.переменная_класса = new имя_класса{список_аргументов)

где переменнаякласса обозначает тип переменной создаваемого класса, а имякласса — конкретное имя класса, реализуемого в виде экземпляра его объекта. Имя класса и списокаргументов в скобках, который может быть пустым, обозначают конструктор этого класса. Если в классе не определен его собственный конструктор, то в операторе new будет использован конструктор, предоставляемый в Java по умолчанию. Следовательно, оператор new может быть использован для создания объекта, относящегося к классу любого типа. Оператор new возвращает ссылку на вновь созданный объект, который получает переменнаякласса в результате присваивания в данной форме записи.

Оперативная память не бесконечна, и поэтому вполне возможно, что оператору new не удастся выделить память для объекта из-за нехватки доступной памяти. В этом случае возникает исключительная ситуация во время выполнения (подробнее об обработке исключительных ситуаций речь пойдет в главе 9). В примерах программ, представленных в этой книге, ситуация, связанная с исчерпанием оперативной памяти, не учитывается, но при написании реальных программ такую возможность, вероятно, придется принимать во внимание."Сборка мусора" и методы завершения

Как было показано выше, при использовании оператора new свободная память для создаваемых объектов динамически выделяется из доступной буферной области оперативной памяти. Разумеется, оперативная память не бесконечна, и поэтому свободно доступная память рано или поздно исчерпывается. Это может привести к неудачному выполнению оператора new из-за нехватки свободной памяти для создания требуемого объекта. Именно по этой причине одной из главных функций любой схемы динамического распределения памяти является своевременное освобождение памяти от неиспользуемых объектов, чтобы сделать ее доступной для последующего перераспределения. Во многих языках программирования освобождение распределенной ранее памяти осуществляется вручную. Например, в C++ для этой цели служит оператор delete. Но в Java применяется другой, более надежный подход: “сборка мусора”.