《Thinking in Java》学习笔记——第四章：初始化和清除

第四章：初始化和清除
4.1 用构建器自动初始化
对于方法的创建，可将其想象成为自己写的每个类都调用一次initialize()。这个名字提醒我们在使用对象之前，应首先进行这样的调用。在Java 中，提供了名为“构建器”的一种特殊方法，所以类的设计者可担保每个对象都会得到正确的初始化。构建器的名字与类名相同。
请注意所有方法首字母小写的编码规则并不适用于构建器。这是由于构建器的名字必须与类名完全相同！
和其他任何方法一样，构建器也能使用自变量，以便我们指定对象的具体创建方式。利用构建器的自变量，我们可为一个对象的初始化设定相应的参数。
构建器属于一种较特殊的方法类型，因为它没有返回值。这与void 返回值存在着明显的区别。对于void 返回值，尽管方法本身不会自动返回什么，但仍然可以让它返回另一些东西。构建器则不同，它不仅什么也不会自动返回，而且根本不能有任何选择。
4.2 方法过载
在任何程序设计语言中，一项重要的特性就是名字的运用。我们创建一个对象时，会分配到一个保存区域的名字。方法名代表的是一种具体的行动。通过用名字描述自己的系统，可使自己的程序更易人们理解和修改。我们用名字引用或描述所有对象与方法。
使用方法过载的原因：1.我们用相同的词表达不同的含义。2.构建器
4.2.1 区分过载方法
若方法有同样的名字，Java 怎样知道我们指的哪一个方法呢？这里有一个简单的规则：每个过载的方法都必须采取独一无二的自变量类型列表。
4.2.2 方法名的过载
主（数据）类型能从一个“较小”的类型自动转变成一个“较大”的类型。若我们的自变量“大于”过载方法期望的自变量，需要使用强制转换，但会丢失一些精度。
4.2.3 返回值过载
我们很易对下面这些问题感到迷惑：为什么只有类名和方法自变量列出？为什么不根据返回值对方法加以区分？比如对下面这两个方法来说，虽然它们有同样的名字和自变量，但其实是很容易区分的：
void f() {}
int f() {}
然而，我们也可能调用一个方法，同时忽略返回值；我们通常把这称为“为它的副作用去调用一个方法”，因为我们关心的不是返回值，而是方法调用的其他效果。所以假如我们象下面这样调用方法：
f();
Java 怎样判断f()的具体调用方式呢？而且别人如何识别并理解代码呢？由于存在这一类的问题，所以不能根据返回值类型来区分过载的方法。
4.2.4 默认构建器
正如早先指出的那样，默认构建器是没有自变量的。它们的作用是创建一个“空对象”。若创建一个没有构建器的类，则编译程序会帮我们自动创建一个默认构建器。
对于下面这一行：
new Bird();
它的作用是新建一个对象，并调用默认构建器——即使尚未明确定义一个象这样的构建器。若没有它，就没有方法可以调用，无法构建我们的对象。然而，如果已经定义了一个构建器（无论是否有自变量），编译程序都不会帮我们自动合成一个。
4.2.5 this关键字
this 关键字（注意只能在方法内部使用）可为已调用了其方法的那个对象生成相应的句柄。可象对待其他任何对象句柄一样对待这个句柄。但要注意，假若准备从自己某个类的另一个方法内部调用一个类的方法，就不必使用this。只需简单地调用那个方法即可。this 关键字只能用于那些特殊的类——需明确使用当前对象的句柄。
若为一个类写了多个构建器，那么经常都需要在一个构建器里调用另一个构建器，以避免写重复的代码。可用this 关键字做到这一点。
通常，当我们说this 的时候，都是指“这个对象”或者“当前对象”。而且它本身会产生当前对象的一个句柄。在一个构建器中，若为其赋予一个自变量列表，那么this 关键字会具有不同的含义：它会对与那个自变量列表相符的构建器进行明确的调用。这样一来，我们就可通过一条直接的途径来调用其他构建器。
理解了this 关键字后，我们可更完整地理解static（静态）方法的含义。它意味着一个特定的方法没有this。有些人抱怨static 方法并不是“面向对象”的，因为它们具有全局函数的某些特点。所以至于它们是否真的“面向对象”，应该留给理论家去讨论。
4.3 收尾和垃圾收集
当然，Java 可用垃圾收集器回收由不再使用的对象占据的内存。现在考虑一种非常特殊且不多见的情况。假定我们的对象分配了一个“特殊”内存区域，没有使用new。垃圾收集器只知道释放那些由new 分配的内存，所以不知道如何释放对象的“特殊”内存。为解决这个问题，Java 提供了一个名为finalize()的方法，可为我们的类定它。
4.3.1 finalize()用途何在
垃圾收集器存在的唯一原因是为了回收程序不再使用的内存。所以对于与垃圾收集有关的任何活动来说，其中最值得注意的是finalize()方法，它们也必须同内存以及它的回收有关。之所以要使用finalize()，看起来似乎是由于有时需要采取与Java 的普通方法不同的一种方法，通过分配内存来做一些具有C 风格的事情。这主要可以通过“固有方法”来进行，它是从Java 里调用非Java 方法的一种方式。
大家或许已弄清楚了自己不必过多地使用finalize()。这个思想是正确的；它并不是进行普通清除工作的理想场所。
4.3.2 必须执行清除
由于System.runFinalizersOnExit()方法在我电脑中的java7上处于deprecated状态，所以，无法编译运行示例，现在也就无法了解finalize()的工作原理了。
4.4 成员初始化
Java 尽自己的全力保证所有变量都能在使用前得到正确的初始化。若被定义成相对于一个方法的“局部”变量，这一保证通过编译期的出错就可以提示表现出来。一个类的所有基本类型数据成员都会保证获得一个初始值。
4.4.1 规定初始化
如果想自己为变量赋予一个初始值，类内部定义变量的同时也为其赋值。
4.4.2 构建器初始化
可考虑用构建器执行初始化进程。这样便可在编程时获得更大的灵活程度，因为我们可以在运行期调用方法和采取行动，从而“现场”决定初始化值。但要注意这样一件事情：不可妨碍自动初始化的进行，它在构建器进入之前就会发生。
在一个类里，初始化的顺序是由变量在类内的定义顺序决定的。即使变量定义大量遍布于方法定义的中间，那些变量仍会在调用任何方法之前得到初始化——甚至在构建器调用之前。
若数据是静态的（static），那么同样的事情就会发生；如果它属于一个基本类型（主类型），而且未对其初始化，就会自动获得自己的标准基本类型初始值；如果它是指向一个对象的句柄，那么除非新建一个对象，并将句柄同它连接起来，否则就会得到一个空值（NULL）。
如果想在定义的同时进行初始化，采取的方法与非静态值表面看起来是相同的。但由于static 值只有一个存储区域，所以无论创建多少个对象，都必然会遇到何时对那个存储区域进行初始化的问题。
初始化的顺序是首先static（如果它们尚未由前一次对象创建过程初始化），接着是非static 对象。
在这里有必要总结一下对象的创建过程。请考虑一个名为Dog 的类：
(1) 类型为Dog 的一个对象首次创建时，或者Dog 类的static 方法／static 字段首次访问时，Java 解释器必须找到Dog.class（在事先设好的类路径里搜索）。
(2) 找到Dog.class 后（它会创建一个Class 对象，这将在后面学到），它的所有static 初始化模块都会运行。因此，static 初始化仅发生一次——在Class 对象首次载入的时候。
(3) 创建一个new Dog()时，Dog 对象的构建进程首先会在内存堆（Heap）里为一个Dog 对象分配足够多的存储空间。
(4) 这种存储空间会清为零，将Dog 中的所有基本类型设为它们的默认值（零用于数字，以及boolean 和char 的等价设定）。
(5) 进行字段定义时发生的所有初始化都会执行。
(6) 执行构建器。正如第6 章将要讲到的那样，这实际可能要求进行相当多的操作，特别是在涉及继承的时候。
4.5 数组初始化
数组代表一系列对象或者基本数据类型，所有相同的类型都封装到一起——采用一个统一的标识符名称。数组的定义和使用是通过方括号索引运算符进行的（[]）。为定义一个数组，只需在类型名后简单地跟随一对空方括号即可：
int[] al;
也可以将方括号置于标识符后面，获得完全一致的结果：
int al[];
然而，最“通顺”的也许还是前一种语法，因为它指出类型是“一个int 数组”。
对于数组，初始化工作可在代码的任何地方出现，但也可以使用一种特殊的初始化表达式，它必须在数组创建的地方出现。这种特殊的初始化是一系列由花括号封闭起来的值。存储空间的分配（等价于使用new）将由编译器在这种情况下进行。例如：
int[] a1 = { 1, 2, 3, 4, 5 };
所有数组都有一个本质成员（无论它们是对象数组还是基本类型数组），可对其进行查询——但不是改变，从而获知数组内包含了多少个元素。这个成员就是length。
用花括号封闭列表来初始化对象数组，有以下两种形式，都是正确的：
Integer[] a = {
new Integer(1),
new Integer(2),
new Integer(3),
};
Integer[] b = new Integer[] {
new Integer(1),
new Integer(2),
new Integer(3),
};
4.5.1 多维数组
在Java里使用多维数组非常方便，需要注意一下数组成员的排列顺序，左边角标为右边角标的上一级。