理解 Java 中的默认构造函数

目录（页码仅供参考）

1. 引言 ……………………………………….. 1
2. 理解 Java 中的构造函数 ……………… 3
2.1 默认构造函数 …………………………………… 3
2.2 带参数的构造函数 ……………………… 5
3. 详细代码解析 ………………………….. 7
3.1 代码示例 ……………………………………………. 7
3.2 解释与输出 …………………………. 9
4. 对比分析 …………………………………. 11
5. 图示：构造函数调用流程 ………….. 13
6. 结论 ………………………………………………… 15

1. 引言

Java 作为一种面向对象的语言，利用构造函数来初始化新的 object。在本电子书中，我们聚焦于默认构造函数的概念——当没有用户定义的 constructor 存在时，Java 注入的特殊 constructor——并展示当显式定义带参数的构造函数时会发生什么。

本讨论的主要目标有：

阐明 Java 何时以及如何注入默认构造函数。
突出当提供带参数的构造函数时的行为差异。
通过简单的 program 代码演示适当的用法。

表格：关键概念概览

方面	详情
构造函数类型	默认 vs. 带参数
默认行为	如果未提供则自动注入
参数要求	如果定义则需要参数

适用于希望了解 object 初始化以及混合 constructor 类型时潜在陷阱的初学者或具备基础 Java 知识的开发者。

2. 理解 Java 中的构造函数

2.1 默认构造函数

如果未显式定义任何 constructor，Java 会自动提供一个默认构造函数。它的主要作用是无需参数即可初始化 object。例如，考虑一个声明了具有初始值的 private variable 的 class。如果不存在 constructor，Java 会 “inject” 一个默认构造函数，以用声明的默认值实例化 object。

关键点：

不需要参数。
编译器会自动创建它。
如果需要自定义初始化，则必须通过手动定义 constructor 来管理更改。

2.2 带参数的构造函数

当程序员定义一个接受参数的 constructor 时，这被称为带参数的构造函数。一旦用户提供了任意 constructor，默认构造函数将不再自动生成。这意味着，如果在创建带参数的 constructor 后尝试实例化一个无需参数的 object，代码将报错，因为没有可访问的默认构造函数。

关键点：

需要传递适当的参数。
防止意外使用不存在的默认构造函数。
为自定义初始化提供灵活性。

3. 详细代码解析

在本节中，我们回顾了从 transcript 和 project files 中提取的示例。代码既展示了在未显式定义时使用默认构造函数，也展示了引入带参数构造函数时会发生什么。

3.1 代码示例

以下是两个 class（Main 和 Smartphone）的示例代码片段。

/* Main.java */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Uncomment one of the following depending on the constructor used.
        
        // Using default constructor
        // Smartphone phone = new Smartphone(); // This works when there is no parameterized constructor
        // System.out.println("Brand (default): " + phone.getBrand());
        
        // Using parameterized constructor
        Smartphone phone = new Smartphone("Samsung"); // Pass brand name as parameter
        System.out.println("Brand (parameterized): " + phone.getBrand());
    }
}

/* Smartphone.java */
public class Smartphone {
    // Private variable to store brand name
    private String brand = "Apple";

    // Getter method for brand
    public String getBrand() {
        return this.brand;
    }
    
    // Parameterized constructor to set custom brand value
    public Smartphone(String brand) {
        // "this.brand" differentiates between the instance variable and the constructor parameter.
        this.brand = brand;
    }
    // Note: If no constructor was defined, Java would inject a default one
}

/* Main.java */

public class Main {

public static void main(String[] args) {

// Uncomment one of the following depending on the constructor used.

// Using default constructor

// Smartphone phone = new Smartphone(); // This works when there is no parameterized constructor

// System.out.println("Brand (default): " + phone.getBrand());

// Using parameterized constructor

Smartphone phone = new Smartphone("Samsung"); // Pass brand name as parameter

System.out.println("Brand (parameterized): " + phone.getBrand());

}

/* Smartphone.java */

public class Smartphone {

// Private variable to store brand name

private String brand = "Apple";

// Getter method for brand

public String getBrand() {

return this.brand;

}

// Parameterized constructor to set custom brand value

public Smartphone(String brand) {

// "this.brand" differentiates between the instance variable and the constructor parameter.

this.brand = brand;

}

// Note: If no constructor was defined, Java would inject a default one

}

3.2 解释与输出

逐步代码解释：

Main class 从 main method 开始，这是 program 的入口点。
最初，使用默认构造函数实例化了一个 Smartphone object。在这种情况下，brand 保持为初始化的 “Apple”。
当在 Smartphone class 中定义了带参数的 constructor 时，代码行：
Smartphone phone = new Smartphone(“Samsung”);
必须传递一个值。省略该参数会导致编译错误，因为当定义了任意 constructor 时，Java 不会自动注入默认构造函数。
程序的输出是：
Brand (parameterized): Samsung

这清楚地表明，所使用的 constructor 会影响 object 的初始化。

4. 对比分析

表格：默认构造函数 vs. 带参数的构造函数

特性	描述
构造函数注入	如果不存在 constructor 则自动注入
参数要求	不需要参数
定义时机	当任何 constructor 存在时不需要手动定义
带参数的构造函数	必须显式定义参数
代码结果	如果未使用带参数的构造函数，则结果为默认的 “Apple”；如果使用带参数的构造函数，则为传入的值（例如，”Samsung”）

此表格突出了主要区别，并澄清了在 Java 程序中每种构造函数类型的使用时机。

5. 图示：构造函数调用流程

下面是一个概念图，说明创建 Smartphone object 时的流程：

   [Start: Main Method]
             │
             ▼
  [Instantiate Smartphone]
             │
             ▼
  [Check: Is there any user-defined constructor?]
             │
   ┌─────────┴─────────┐
No user-defined    Yes, parameterized constructor exists
     │                         │
     ▼                         ▼
[Default Constructor is      [Default constructor is NOT injected]
 automatically injected]          │
     │                         ▼
     ▼                  [Call parameterized constructor]
[Object with brand = "Apple"]       │
     │                         ▼
     ▼                  [Object with brand = provided value]
[Output: Apple]             [Output: e.g., Samsung]

[Start: Main Method]

│

▼

[Instantiate Smartphone]

│

▼

[Check: Is there any user-defined constructor?]

│

┌─────────┴─────────┐

No user-defined Yes, parameterized constructor exists

│ │

▼ ▼

[Default Constructor is [Default constructor is NOT injected]

automatically injected] │

│ ▼

▼ [Call parameterized constructor]

[Object with brand = "Apple"] │

│ ▼

▼ [Object with brand = provided value]

[Output: Apple] [Output: e.g., Samsung]

6. 结论

在本电子书中，我们探讨了 Java 中默认构造函数和带参数构造函数的作用。我们了解到：

当没有提供 constructor 时，Java 会注入默认构造函数来初始化 objects。
当程序员定义了带参数的 constructor 时，编译器不会自动生成默认构造函数。
如果使用带参数的 constructor，传递必要的参数至关重要，否则会出现编译错误。
通过提供的代码示例，我们观察到根据调用的 constructor，不同的初始化值会产生。

通过理解这些概念，初学者和具备基础 Java 知识的开发者可以避免常见的陷阱并提升他们的编程实践。

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感谢您阅读这篇关于 Java 中构造函数的全面指南。祝您编码愉快！