Java 初始化與清理

轉載自：http://github.thinkingbar.com/thinking_in_java_chapter05/

C++提出了構造函數和析構函數。爲了提高效率，這兩項工作均由程序員完成。而Java僅提供了構造函數供程序員使用，對於清理工作，Java自帶垃圾回收器。雖然安全性有了保證，但是也犧牲了一定的效率。

1. this關鍵字

假如A類有一個fun(int i)函數，現在A類創建了2個對象，2個引用指向了這兩個新對象，2個引用爲a和b。那麼a和b調用fun(int i)的時候，fun(int i)怎麼區分哪個是a哪個是b呢？其實這個工作是通過this實現的。編譯器在編譯的時候，會把a.fun(1)和b.fun(2)轉化成A.fun(a, 1)和A.fun(b, 2)的。當然，這是編譯器在幕後做的，我們使用的時候不能寫成這種形式。

2. 構造函數中調用構造函數

在構造函數中調用其他構造函數時，有兩個規定：

1. this調用其他構造函數必須是當前構造函數的第一個語句。然後就很清楚了，前面不能有任何其他語句(所以不能有2個及以上個this調用。因爲this調用必須是第一個語句，所以第二個this調用前面也有一個語句（不管是什麼語句，只要有，就出錯）。
2. 只能在構造函數中才能通過this調用構造函數，在非構造函數中不能通過this調用構造函數。

3. 對static的一點討論

1. 對於static來說，其實有一些爭議。因爲我們知道static是類的屬性，與對象無關。但是Java標榜自己是完全面向對象的程序語言。類與類之間的溝通完全是通過對象的消息進行通信的。但是static卻和對象沒有關係，所以違背了Java的面向對象的說法。但是，我們知道事情都有兩面性，在適當的時候能運用static還是非常有必要的，只是如果你程序中大量出現static的時候，就應該重新考慮一下設計的是否合理了。

4. Java垃圾回收

首先大概瞭解一下Java垃圾回收機制的幾種工作方式：

1. Java GC 機制學習
2. Java 垃圾回收機制

時刻牢記：使用垃圾回收器的唯一原因是爲了回收程序不再使用的內存。所以對於與垃圾回收有關的任何行爲來說（尤其是finalize()方法），它們也必須同內存及其回收有關。意思就是說，如果你的程序中有一個地方跟內存無關，那麼垃圾回收器就不會管。比如Java中調用的C/C++程序，而C/C++程序申請/釋放內存的話與Java無關，那麼Java垃圾回收器就不會對這個內存起作用。而finalize()就是爲解決這個問題提出的，先看以下三點：

1. 對象可能不被垃圾回收
2. 垃圾回收並不等於”析構造”
3. 垃圾回收只與內存有關

Java引入finalize()的原因是因爲在分配內存時可能採用了類型C語言中的語法，而非Java中的通常做法。這種情況多發生在使用”本地方法”的情況下，本地方法是一種在Java中調用非Java代碼的方式。本地方法目前只支持C/C++，但是在C/C++中又可以調用其他語言，所以從本質上來說，Java程序中可能出現所有編程語言。當然，每種編程語言有自己不同的內存分配策略，因爲這與Java無關，所以Java的垃圾回收機制就不會作用於這些內存，當然需要程序員自己處理了。比如C代碼中通過malloc()分配存儲空間，除非調用了free()來釋放這些存儲空間，否則存儲空間是不會釋放的，這樣就會造成內存泄露。當然，free()是C中的函數，必須在finalize()中用本地方法（這裏是C方法）來調用它。

關於finalize()的知識，本書並沒有過多涉及，如果想參考，可以看下《深入理解Java虛擬機》這本書，上面寫的很詳細。

5. 初始化

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package Chapter05; class InitTest { public static int number = 2014; public int i; public int j = 3; InitTest(int i) { this.i = i; j = 10; } public void print() { System.out.println(number); System.out.println(i); System.out.println(j); } } public class InitOrder { public static void main(String[] args) { InitTest initTest = new InitTest(20); initTest.print(); } }

1. 當首次創建類型爲InitTest的對象時（構造函數其實是靜態方法），或者InitTest類的靜態方法(main)/靜態屬性首次被訪問的時候，Java解釋器會根據CLASSPATH變量查找類路徑，定位InitTest.class文件
2. 然後使用classLoader載入InitTest.class（創建一個Class實例），有關靜態初始化的所有動作都會執行，因此靜態初始化只在class對象首次加載的時候進行一次(如果沒有針對對象的new操作，初始化就完成了。接下來是創建對象纔會觸發的)
3. 如果用new InitTest()創建對象，會在堆上爲InitTest對象分配足夠的存儲空間
4. 這塊存儲空間首先會被清零，自動將InitTest對象中的所有基本類型數據設置成默認值，引用初始化爲null
5. 執行所有出現於數據定義處的初始化動作
6. 執行構造函數

所以上面的例子工作流程是這樣的：

1. 當在InitOrder中調用了public static void main(String[] args)就觸發了InitTest的靜態main方法，然後Java解釋器通過CLASSPATH查找類路徑，定位InitTest.class
2. 載入InitTest.class後，得到一個Class的實例，將static屬性的number初始化爲2014
3. 因爲有new操作，會在堆上爲InitTest分配存儲空間
4. 內存首先被清空，i和j都會被置0（如果有引用的話，引用會被置null）
5. j在定義處有初始化操作，所以j被重置爲3
6. 執行構造函數，i被重置爲20，j被重置爲10

有兩點需要注意的是：

1.對於static域，可以在定義的地方初始化，也可以在構造函數初始化。所以不能認爲構造函數只是初始化非static域。而且對於static域，可以將static變量統一賦值。對於普通變量也可以使用類似的方法，只要在”{“前面去掉static就可以了。這種語法對於支持“匿名內部類”的初始化是必須的，但是它也使得你可以保證無論調用了哪個顯式構造函數，某些操作都會發生。

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static int i, j; static { i = 1; j = 2; }

2.對於局部變量，你不初始化，編譯時候肯定出錯。因爲局部變量說明程序員在這裏用到才設置的，所以要提醒你。比如在C++中定義這樣的

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{ int i; i++; cout<<i<<endl; }

你運行的時候都不會出錯，但是這個i到底是多少就不知道了。所以排查起來非常晦澀；而在Java中，你編譯的時候就會出錯（對於Eclipse來說，你寫完這句話就會出現錯誤提示，提示你本地變量沒有初始化），所以Java這點：編譯器可以爲它賦值，但是未初始化的局部變量更可能是程序員的疏忽，採用默認值反而會掩蓋錯誤。因此強制程序員提供一個初始值，往往能夠找出程序的缺陷。

6. 創建數組的一個坑

• 如果是基本類型，你創建之後就可以使用了。默認初始化爲0
• 如果是對象，那麼你創建的只是一個引用數組，數組中的元素都是引用，但是沒有指向具體的對象。所以你使用之前必須讓它們指向對象

7. 參數維護

Java初始化數組有幾個點和C++不一樣，看head first Java裏沒講到這兩個點：

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Integer[] a = new Integer[20]; for(int i = 0; i \< 20; ++i) { a[i] = new Integer(i); } Integer[] b = { new Integer(1), new Integer(2), 3, //autoboxing }; Integer[] c = new Integer[]{ new Integer(1), new Integer(2), 3, //autoboxing };

1. 發現3後面都有一個逗號，這一特性使得維護長列表變得更容易一些
2. 比如：fun1(String[] strings)調用fun1(new String[]{ "one", "two", "three"});

8. 可變形參

Java在SE 5提出了可變形參的概念，然後就再也不用顯式地編寫數組語法了，當你指定參數時，編譯器實際上會爲你去填充數組。但是我沒覺得這玩意有什麼大的用處啊？string []和string …不都是實現相同的功能嗎？不都是string個數不確定的意思嗎？然後到Java論壇得到了滿意的答覆：

數組的功能是可變參數功能的子集，凡是用數組做形參的地方都可以用可變參數替換。可變參數的功能比數組更爲強大，除了能夠接收數組類型的實參外，還能夠接收個數不限的單個實參。寫成“String… args”這樣子，實際上是提醒編譯器將接收到的若干單個實參整理成數組傳給args，args歸根結底接收到的還是數組。當然，你若直接給args傳一個數組也沒有錯，這樣反而省的編譯器去整理了。

所以說，對於可能出現多個甚至1個參數的情況下，我們只能使用可變形參，因爲[]無法接受1個String引用。而且需要注意的一點是：可變形參必須是參數列表的最後一個，要不然會出現傻傻分不清楚的問題，大家懂的

9. 對於super和this的理解

super和this本來是沒有聯繫的，因爲super是調用父類的函數，而this是調用本類的函數。但它們都算是一種代碼複用吧？所以就放在一起說一下：

• super：是因爲子類需要在父類基礎上再增加一些東西，比如起牀函數，基類完成穿衣服、洗臉刷牙2個步驟，而由於子類是個近視，所以需要完成的有穿衣服、洗臉刷牙、戴眼鏡三個，而前兩個基類已經完成，你就可以調用super()，然後加入戴眼鏡邏輯即可。
• super：和繼承中的構造函數也有關係，當基類自定義了有參構造函數後，子類必須顯示定義構造函數，並使用super來初始化基類。
• this：this是用在本類中的，它的作用就是讓一個構造函數來調用其他重載的構造函數，比如穿衣服初始化，一個構造函數是穿一個背心就搞定，另一個構造函數是穿一個厚外套，那麼，在天氣熱的時候調用第一個構造函數；在天氣冷的時候，我們在厚外套這個構造函數中先調用穿背心，然後再穿厚外套，就不用重複造“穿背心”這個輪子了。