[Java]初始化与清理

1. 构造器

初始化和清理是涉及安全的两个问题，许多C程序的错误都源于忘记初始化变量，当使用完一个元素时，也很容易忘记清理它。C++引入了构造器的概念，这是一个在创建对象时被自动调用的特殊方法，Java中也采用了构造器，并额外提供了垃圾回收器，对于不再使用的内存资源，垃圾回收器能自动将其释放。

在Java中，通过提供构造器，类的设计者可确保每个对象都会得到初始化。创建对象时，如果类具有构造器，就会自动调用相应的构造器。构造器采用与类相同的名称，也避免名称冲突的问题，例如：

 

class Test {
  Test() {
    System.out.print("Initialize");
  }
}
public class Constructor {
  public static void main(string[] args) {
    new Test();
  }
}

 现在在创建Test的对象时，将会为对象分配存储空间，并调用相应的构造器，这就确保在操作对象前已经被初始化。不接受任何参数的构造器叫默认构造器，它也能带有形式参数， 以便指定如何创建对象，例如：

 

 

class Test {
  Test(int i) {
    System.out.print("Initialize i");
  }
}
public class Constructor {
  public static void main(string[] args) {
    new Test(10);
  }
}

 有了构造器形式参数，就可以在初始化对象时提供实际参数。构造器是一种特殊类型的方法，它没有返回值（这与void不同），并且别无选择，如果没有定义任何构造器，编译器将会自动创建一个默认构造器。

 

2. 重载

大多数程序语句要求为每个方法提供一个独一无二的标识符，在Java里，构造器是强制重载方法名的另一个原因。如果需要创建一个类，可以用不同的方法初始化，这就需要多个构造器。由于它们都是构造器，所以必须有相同的名字，即类名。为了让方法名相同而形式参数不同的构造器同时存在，必须用到方法重载，它也可应用于其他方法，例如：

class Test {
  Test() {
    system.out.println("Defalut");
  }
  Test(int i) {
    system.out.println("Initialize i");
  }
}
public class Overloading {
  public static void main(String[] args) {
    new Test();
    new Test(10);
  }
}

 每个重载的方法必须有一个独一无二的参数类型列表，甚至参数顺序的不同，但是使用不同的返回值来区分是不可行的。此外，基本类型能从一个较小的类型自动提升至一个较大的类型，此过程一旦涉及重载，可能会造成一些混淆。

 

3. this

假如希望在方法的内部获得对当前对象的引用，有专门的关键字：this，它只能在方法内部使用，表示对调用方法的对象的引用，this的用法和其他对象引用相同，但如果在方法内部调用同一个类的另一个方法，就不必使用this，直接调用即可，例如：

class Test {
  void a() {return this;}
  void b() {a();}
}

 如果为类写了多个构造器，可以使用this在一个构造器中调用另一个构造器。在构造器中，如果为this添加了参数列表，那么将产生对符合此参数列表的某个构造器的明确调用，例如：

class Test {
  Test(int i) {}
  Test(String s) {
    this(10);
  }
}

 尽管可以用this调用一个构造器，但却不能同时调用两个，此外必须将构造器调用置于最起始处，否则编译器会报错。除构造器外，编译器禁止在任何方法中调用构造器。

static方法是没有this的方法，在static方法的内部不能调用非静态方法，这正是static方法的主要用途。

 

4. 垃圾回收

Java有垃圾回收器负责回收无用对象占据的内存资源。由于垃圾回收器只知道释放经由new分配的内存，所以它不知道如何释放并非使用new获得的特殊内存。

为了应对这种情况，Java允许在类中定义一个名为finalize()的方法，一旦垃圾回收器准备好释放对象占用的存储空间，将首先调用其finalize()方法，并且在下一次垃圾回收动作发生时，才会真正回收对象占用的内存。这与C++中的析构函数有所不同，当程序员调用delete操作符时，就会调用相应的析构函数，而Java虚拟机如果并未面临内存耗尽的情形，它不会浪费时间去执行垃圾回收以恢复内存，这意味着finalize()并不保证一定会发生。

之所有要有finalize()，是由于在分配内存时可能采用了类似C语言中的做法，而非Java中的通常做法，这种情况主要发生在使用本地方法的情况下。本地方法是一种在Java中调用非Java代码的方式，目前只支持C和C++，在非Java代码中，也许会调用malloc()函数来分配存储空间，所以需要在finalize()中用本地方法调用free()来释放。

5. 初始化

Java尽力保证所有变量在使用前都能得到恰当的初始化。对于方法的局部变量，Java以编译时错误的形式来体现。如果类的数据成员是基本类型，那么它们都保证会有一个初始值，如果定义一个对象引用并且不将其初始化，此引用就会获得一个特殊值null，例如：

class Test {
  char c;
  int i;
  String s;
}

 可以通过调用某个方法来提供初始值，也可以带有参数，但这些参数必须是已经被初始化的，例如：

class Test {
  int i = a(10);
  int j = a(i);
  int a(int n) {return n;}
}

 静态数据成员的初始化只有在必要时才会进行。如果不创建类的对象，或不引用类的静态数据成员，那么静态数据成员永远都不会被初始化。初始化的顺序是先静态对象，而后是非静态对象。变量定义的先后顺序决定了初始化的顺序，但是不论它们定义在什么位置，都会在任何方法（包括构造器）被调用之前得到初始化。

Java允许将多个静态初始化动作组织成一个特殊的静态子句，它看起来像个方法，但实际只是一段跟在static关键字后面的代码，这段代码仅执行一次，例如：

class Test {
  static int i;
  static {
    i = 10;
  }
}