Java 构造器原理及用法解析

导读

构造器是编程的强大组件。使用它们来释放 Java 的全部潜力。

在开源、跨平台编程领域，Java 无疑（？）是无可争议的重量级语言。尽管有许多伟大的跨平台框架，但很少有像 Java 那样统一和直接的。

当然，Java 也是一种非常复杂的语言，具有自己的微妙之处和惯例。Java 中与构造器 constructor有关的最常见问题之一是：它们是什么，它们的作用是什么？

简而言之：构造器是在 Java 中创建新对象object时执行的操作。当 Java 应用程序创建一个你编写的类的实例时，它将检查构造器。如果（该类）存在构造器，则 Java 在创建实例时将运行构造器中的代码。这几句话中包含了大量的技术术语，但是当你看到它的实际应用时就会更加清楚，所以请确保你已经安装了 Java 并准备好进行演示。

没有使用构造器的开发日常

如果你正在编写 Java 代码，那么你已经在使用构造器了，即使你可能不知道它。Java 中的所有类都有一个构造器，因为即使你没有创建构造器，Java 也会在编译代码时为你生成一个。但是，为了进行演示，请忽略 Java 提供的隐藏构造器（因为默认构造器不添加任何额外的功能），并观察没有显式构造器的情况。

假设你正在编写一个简单的 Java 掷骰子应用程序，因为你想为游戏生成一个伪随机数。

首先，你可以创建骰子类来表示一个骰子。你玩了很久《龙与地下城》，所以你决定创建一个 20 面的骰子。在这个示例代码中，变量 dice 是整数 20，表示可能的最大掷骰数（一个 20 边骰子的掷骰数不能超过 20）。变量 roll 是最终的随机数的占位符，rand 用作随机数种子。

import java.util.Random;
public class DiceRoller {
 private int dice = 20;
 private int roll;
 private Random rand = new Random();

接下来，在 DiceRoller 类中创建一个函数，以执行计算机模拟模子滚动所必须采取的步骤：从 rand 中获取一个整数并将其分配给 roll变量，考虑到 Java 从 0 开始计数但 20 面的骰子没有 0 值的情况，roll 再加 1 ，然后打印结果。

import java.util.Random;
public class DiceRoller {
 private int dice = 20;
 private int roll;
 private Random rand = new Random();

最后，产生 DiceRoller 类的实例并调用其关键函数 Roller：

// main loop
public static void main (String[] args) {
 System.out.printf("You rolled a ");
 DiceRoller App = new DiceRoller();
 App.Roller();
 }
}

只要你安装了 Java 开发环境（如 OpenJDK），你就可以在终端上运行你的应用程序：

$ java dice.java
You rolled a 12

在本例中，没有显式构造器。这是一个非常有效和合法的 Java 应用程序，但是它有一点局限性。例如，如果你把游戏《龙与地下城》放在一边，晚上去玩一些《快艇骰子》，你将需要六面骰子。在这个简单的例子中，更改代码不会有太多的麻烦，但是在复杂的代码中这不是一个现实的选择。解决这个问题的一种方法是使用构造器。

构造函数的作用

这个示例项目中的 DiceRoller 类表示一个虚拟骰子工厂：当它被调用时，它创建一个虚拟骰子，然后进行“滚动”。然而，通过编写一个自定义构造器，你可以让掷骰子的应用程序询问你希望模拟哪种类型的骰子。

大部分代码都是一样的，除了构造器接受一个表示面数的数字参数。这个数字还不存在，但稍后将创建它。

import java.util.Random;
public class DiceRoller {
 private int dice; 
 private int roll;
 private Random rand = new Random();
 // constructor
 public DiceRoller(int sides) {
  dice = sides;
 }

模拟滚动的函数保持不变：

public void Roller() {
 roll = rand.nextInt(dice);
 roll += 1;
 System.out.println (roll);
}

代码的主要部分提供运行应用程序时提供的任何参数。这的确会是一个复杂的应用程序，你需要仔细解析参数并检查意外结果，但对于这个例子，唯一的预防措施是将参数字符串转换成整数类型。

public static void main (String[] args) {
 System.out.printf("You rolled a ");
 DiceRoller App = new DiceRoller( Integer.parseInt(args[0]) );
 App.Roller();
}

启动这个应用程序，并提供你希望骰子具有的面数：

$ java dice.java 20
You rolled a 10
$ java dice.java 6
You rolled a 2
$ java dice.java 100
You rolled a 44

构造器已接受你的输入，因此在创建类实例时，会将 sides 变量设置为用户指定的任何数字。

构造器是编程的功能强大的组件。练习用它们来解开了 Java 的全部潜力。