Konstruktory w języku Java

W języku Java konstruktorykonstruktorkonstruktory pełnią funkcję zgodną z założeniami programowania obiektowego. Konstruktor to metoda wywoływana w trakcie tworzenia obiektuobiektobiektu, najczęściej służąca do nadania początkowych wartości polom w klasie. Każda klasaklasaklasa ma swój domyślny, pusty konstruktor, który nie zmienia żadnych pól. W przypadku, kiedy programista definiuje własny konstruktor, ten domyślny znika – może jednak zostać dodany ręcznie. Konstruktory mają dwie cechy specjalne, które wyróżniają je na tle innych metod:

• nazwy konstruktorów są zawsze takie same, jak nazwa klasy, w której się znajdują,

• konstruktory nie zwracają żadnej wartości.

Zdefiniowany w języku Java konstruktor należący do klasy Czlowiek:

class Czlowiek
{
    /* Pola */
    
    String imie;
    String nazwisko;
    int wiek;
    
    
    /* Konstruktor */
    
    Czlowiek (String kon_imie, String kon_nazwisko, int kon_wiek)
    {
        imie = kon_imie;
        nazwisko = kon_nazwisko;
        wiek = kon_wiek;
    }
}

Samodzielnie zdefiniowane konstruktory ułatwiają przypisywanie wartości polom obiektu. Przedstawiony konstruktor Czlowiek() można dodatkowo ulepszyć.

Obecnie musimy nadać nazwy argumentom, których wartości zostaną przypisane odpowiednim polom (przykładowo: argument o nazwie kon_imie odpowiada polu imie). Wprowadza to bałagan w kodzie.

Usuniemy tę niedogodność, używając w definicji konstruktora specjalnej referencji this. Wskazuje ona obiekt, dla którego wywołana została metoda (w przypadku wywołania konstruktora będzie to powstająca właśnie instancja klasy Czlowiek).

Zmodyfikujmy zatem klasę Czlowiek:

class Czlowiek
{
    /* Pola */
    
    String imie;
    String nazwisko;
    int wiek;
    
    
    /* Konstruktor */
    
    Czlowiek (String imie, String nazwisko, int wiek)
    {
        this.imie = imie; // zasada jest cały czas taka sama -> 'nazwa_obiektu.nazwa_pola'
        this.nazwisko = nazwisko;
        this.wiek = wiek;
    }
}

Konstruktor wygląda bardziej czytelnie niż poprzednio, a działa tak samo.

Warto wspomnieć, że definicje klas w języku Java mogą zawierać wiele konstruktorów. Muszą się one jednak różnić albo liczbą przyjmowanych argumentów, albo ich typem. Właśnie na podstawie liczby lub typu argumentów program dobiera odpowiedni konstruktor podczas tworzenia obiektu.

Pamiętajmy, że konstruktor domyślny tworzony automatycznie (chociaż może on zostać zdefiniowany manualnie), nie ma żadnych argumentów. Oto jego budowa:

Czlowiek() {} // konstruktor domyślny klasy 'Czlowiek'

Destruktory

W języku Java nie używa się destruktorówdestruktordestruktorów, czyli metod wywoływanych przez program w celu usunięcia obiektu z pamięci. Wynika to z faktu, że stosuje się w nim szczególną metodę zarządzania pamięcią.

W przypadku języków niskopoziomowych zarządzaniem pamięcią zajmuje się programista. Właśnie on jest odpowiedzialny między innymi za usuwanie niepotrzebnych obiektów z pamięci.

Natomiast po uruchomieniu programu napisanego w języku Java zarządzaniem pamięcią zajmuje się wirtualna maszyna Javy (JVM, ang. Java Virtual Machine), a ściślej mówiąc tzw. garbage collectorgarbage collectorgarbage collector. Wirtualna maszyna zapobiega wyciekom pamięci, czyli niezamierzonemu zajmowaniu pamięci komputera.

Mechanizm ten jest bardzo wygodny, ponieważ przejmuje część zadań, które musiałby wykonać programista. Z drugiej strony ceną za to jest spowolnienie działania programów (w porównaniu z ich odpowiednikami napisanymi w językach z ręcznym zarządzaniem pamięcią). Obecnie to się zmienia: aplikacje Javy coraz mniej ustępują w szybkości programom utworzonym w językach, w których nie stosuje się automatycznego zarządzania pamięcią.

Mimo wszystko usuwanie niepotrzebnych obiektów jest uważane za dobry nawyk programisty.

Przykład

Zdefiniujmy w języku Java klasę, która będzie zawierać wszystkie omówione elementy. Załóżmy, że jej obiekty mają służyć do opisania smartfonów w sklepie ze sprzętem elektronicznym.

Tworzymy puste ciało klasy Smartfon:

public class Smartfon  // znaczenie operatora 'public' zostanie wytłumaczone wkrótce
{
    
}

Definiujemy pola, które będą wchodzić w skład obiektów powstającej klasy (przykładowo: marka, model, cena i opis).

public class Smartfon
{
    /* Pola */
    
    public String marka;
    public String model;
    public double cena;
    public String opis;
}

W przyszłości będziemy tworzyć obiekty mające wstępnie przypisane wartości pól, dlatego przygotujemy odpowiedni konstruktor.

public class Smartfon
{
    /* Pola */
    
    public String marka;
    public String model;
    public double cena;
    public String opis;
    
    
    /* Konstruktor */
    
    public Smartfon (String marka, String model, double cena, String opis)
    {
        this.marka = marka;
        this.model = model;
        this.cena = cena;
        this.opis = opis;
    }
}

Na koniec definiujemy metodę pozwalającą wyświetlać informacje na temat każdego smartfona:

public class Smartfon
{
    /* Pola */
    
    public String marka;
    public String model;
    public double cena;
    public String opis;
    
    
    /* Konstruktor */
    
    public Smartfon (String marka, String model, double cena, String opis)
    {
        this.marka = marka;
        this.model = model;
        this.cena = cena;
        this.opis = opis;
    }
    
    /* Metody */
    
    public void wypisz_info()
    {
        System.out.println ("Marka: " + marka);
        System.out.println ("Model: " + model);
        System.out.println ("Cena: " + cena);
        System.out.println ("Opis: " + opis);
    }
}

Słownik