Конструкторы, ключевое слово this, инициализаторы

На предыдущем занятии мы увидели как объявляются классы и создаются их экземпляры с помощью оператора:

ссылка = new имя_класса();

В частности, вот такой строчкой:

Point pt = new Point();

создавали объект класса Point:

class Point {
    int x, y;
}

В действительности, в момент создания объекта всегда происходит вызов специального метода (функции) класса, который называется конструктор:

Но у нас в классе Point нет никаких методов, там объявлены только две переменные x, y. Все так, но в Java в любой класс автоматически добавляет конструктор по умолчанию, если явно не записаны никакие другие конструкторы. Именно этот конструктор по умолчанию и вызывался при создании объектов класса Point.

Чтобы все было понятнее, давайте объявим свой конструктор в этом классе. Для этого используется такой синтаксис:

имя_класса([аргументы]) {
// тело конструктора (набор операторов)
}

И в нашем случае его можно прописать так:

class Point {
    int x, y;
 
    Point() {
        x = -1; y = -1;
    }
}

Смотрите, мы указываем, что при создании нового экземпляра класса, значения полей x, y будут равны -1. Проверим это, создадим объект и выведем значения координат в консоль:

Point pt = new Point();
 
System.out.println("x = " + pt.x + ", y = " + pt.y);

Отображаются -1. Это как раз следствие работы конструктора, который мы прописали в классе. При этом, конструктор по умолчанию больше не существует и остается только тот, что мы указали.

А что если мы захотим прописать два конструктора и к существующему добавить еще один:

    Point(int argx, int argy) {
        x = argx; y = argy;
    }

Так тоже можно делать. Теперь наш класс содержит оба конструктора и мы можем вызывать любой из них при создании объектов:

Point pt = new Point();
Point pt2 = new Point(1, 2);
 
System.out.println("x = " + pt.x + ", y = " + pt.y);
System.out.println("x = " + pt2.x + ", y = " + pt2.y);

Это называется перегрузкой конструкторов, когда в одном классе несколько конструкторов с разными аргументами. На практике это используется довольно часто.

Ключевое слово this

Давайте теперь предположим, что во втором конструкторе имена аргументов называются также как и поля:

    Point(int x, int y) {
        x = x; y = y;
    }

Очевидно, что здесь x, y будут восприниматься как локальные аргументы и никакого отношения к переменным класса x, y они не будут иметь. Но, можно ли как то явно указать, что мы хотим обратиться именно к полям объекта, а не к аргументам конструктора? Да, можно, и делается это с помощью специального ключевого слова this:

    Point(int x, int y) {
        this.x = x; this.y = y;
    }

По смыслу this – это ссылка на текущий экземпляр объекта. То есть, если нам внутри самого объекта требуется оперировать ссылкой на него, то для этого используется ключевое слово this. Мало того, через this можно вызывать один конструктор из другого. Например, добавим в класс Point еще одно поле color – цвет точки. И будем по умолчанию инициализировать его нулем:

class Point {
    int x, y;
    int color;
 
    Point() {
        x = -1; y = -1;
        color = 0;
    }
 
    Point(int x, int y) {
        this.x = x; this.y = y;
        color = 0;
    }
}

Смотрите что получается. У нас конструкторах происходит дублирование кода. Это плохой стиль программирования. Чтобы этого избежать, можно во втором конструкторе вызвать сначала первый для начальной инициализации полей, а затем, изменить значения координат x, y:

    Point(int x, int y) {
        this();
        this.x = x; this.y = y;
    }

Вот эта строчка this(); как раз выполняет вызов первого конструктора перед изменением полей x, y. В результате, никакого дублирования не происходит. Вот так двояко можно применять ссылку this: и для доступа к полям текущего объекта, и для вызова конструкторов.

Инициализаторы

Давайте еще раз внимательно посмотрим на пример нашего класса и зададимся вопросом: что делает первый конструктор без аргументов? Фактически, он выполняет начальную инициализацию полей класса Point. Именно поэтому мы его отдельно вызываем во втором конструкторе. Но это не лучший ход. В классах языка Java можно создавать специальный блок, который так и называется – инициализатор. Он автоматически выполняется один раз при создании объекта до вызова конструкторов. Записывается инициализатор следующим образом:

class Point {
    int x, y;
    int color;
 
    // инициализатор
    {
        x = -1; y = -1;
        color = 100;
    }
 
    // конструкторы
    Point() {
    }
 
    Point(int x, int y) {
        this.x = x; this.y = y;
    }
}

Смотрите, здесь в отдельном блоке задаются начальные значения всех переменных класса, а затем, отдельно вызываются конструкторы. При этом, вызывать первый конструктор из второго уже нет необходимости – данные уже инициализированы указанными значениями. Это очень удобно.

Глядя на первый конструктор, в котором нет никакой реализации, возникает соблазн его попросту убрать из класса Point. Давайте попробуем это сделать и посмотрим к чему это приведет:

class Point {
    int x, y;
    int color;
 
    // инициализатор
    {
        x = -1; y = -1;
        color = 100;
    }
 
    // конструкторы
    Point(int x, int y) {
        this.x = x; this.y = y;
    }
}

При запуске программы компилятор выдал ошибку, что невозможно создать объект при вызове конструктора без аргументов. Вместе с тем, нам бы хотелось иметь такую функциональность – создавать экземпляры без указания конкретных координат. Именно для этого следует иметь первый конструктор без аргументов.

Путь кодера

Подвиг 1. Объявить класс Rect для представления прямоугольника, в котором хранятся две координаты: верхнего левого и правого нижнего углов. Реализовать три конструктора: первый – без аргументов; второй с четырьмя аргументами для двух координат; третий – с четырьмя аргументами (координата левого верхнего угла, ширина и высота). Создать несколько экземпляров с вызовом разных конструкторов и выводом значений полей в консоль.

Подвиг 2. Объявить класс Triangle, хранящий три координаты вершин. Координаты представить в виде ссылок на класс Point, который рассмотрен на этом занятии. Реализовать два конструктора: без аргументов и с шестью аргументами (по два на каждую координату). Создать два объекта, вывести координаты вершин по каждому объекту в консоль.

Подвиг 3. Объявить класс Line для представления линии на плоскости, хранящий две координаты: начало и конец линии. Создать два объекта этого класса и в функции main() определить: пересекаются ли эти две линии.

Конструкторы, ключевое слово this, инициализаторы

Ключевое слово this

Инициализаторы

Видео по теме