Java 入門指南 - 建構子

Java 中建立物件 (object) 需要建構子 (constructor) ，如果類別 (class) 沒有定義建構子，編譯器 (compiler) 就會提供一個預設的建構子 (default constructor)




我們現在要來詳細討論建構子的作用與功能，建構子的主要目的在於建立物件的過程中，也就是使用 new 關鍵字 (keyword) 的時候，程式 (program) 建立物件所執行的工作，這些工作通常就是初始化物件的屬性 (field) 。


如果類別沒有定義建構子，編譯器會提供預設預購子，預設建構子為沒有參數 (parameter) 的版本

public Encrypt() {}

須注意，如果我們有在類別中定義建構子，編譯器便不會提供沒有參數版本的預設建構子。建構子可以依需求而有不同的參數版本，例如 Encrypt 中我們需要這些屬性

char[] cArray;
int a;
int b;
int n; 
char c;
int diff;

其中 a 、 b 、 n 、 c 、 diff ，我們需要提供這五個屬性值，然後呼叫 setArray() 計算出 cArray 的值

public Encrypt(int a, int b, int n, char c, int dif) {
    this.a = a;
    this.b = b;
    this.n = n;
    this.c = c;
    this.diff = dif;
    setArray();
}

當然，有些屬性值也可以用預設的，這就是形成不同參數版本的建構子

public Encrypt(int a, int b) {
    this(a, b, 26, 'a', 97);
}

這是利用 this 呼叫最多參數版本的建構子， a 、 b 為此建構子所需要提供的參數，其餘三個 n 、 c 、 diff ，我們直接以字面常數 (literal) 代入預設值， 也就是 n 為 26 ， c 為 'a' ， diff 為 97 。


可是 Encrypt 不是要 a 、 b 都為 0 到 9 隨機整數的隨機值嗎？我們仍得在 EncryptDemo 中進行設定嗎？不，不需要，我們可以設計沒有參數版本的建構子

public Encrypt() {
    int ta = 0;
    int tb = 0;
        
    while (ta % 2 == 0) {
        ta = (int) (Math.random() * 10);
        tb = (int) (Math.random() * 10);
    }
        
    this.a = ta;
    this.b = tb;
    this.n = 26;
    this.c = 'a';
    this.diff = 97;
    setArray();
}

這裡，屬性設定的部份也可以這樣寫

a = ta;
b = tb;
n = 26;
c = 'a';
diff = 97;
setArray();

我們並沒有用到與屬性名稱相同的區域變數 (local variable) ，所以可以直接以屬性名稱設定數性質。我們仍使用 this 的原因很簡單，就是既然前兩個建構子都有用到 this ，我們這裡維持一致性，所以也用 this 來設定屬性。


完整的 Encrypt 如下

public class Encrypt {
    // 屬性
    char[] cArray = new char[26];
    int a;
    int b;
    int n;    
    char c;  
    int diff; 
    
    // 建構子
    public Encrypt(int a, int b, int n, char c, int dif) {
        this.a = a;
        this.b = b;
        this.n = n;
        this.c = c;
        this.diff = dif;
        setArray();
    }

    public Encrypt(int a, int b) {
        this(a, b, 26, 'a', 97);
    }

    public Encrypt() {
        int ta = 0;
        int tb = 0;
        
        while (ta % 2 == 0) {
            ta = (int) (Math.random() * 10);
            tb = (int) (Math.random() * 10);
        }
        
        this.a = ta;
        this.b = tb;
        this.n = 26;
        this.c = 'a';
        this.diff = 97;
        setArray();
    }    
    
    // setter 方法
    public void setArray() {
        int i, y, x, m;
        char r;
        
        x = c; 
        for (i = 0; i < n; i++) {
            y = x * a + b;
            m = y % n;
            r = (char) (m + diff);
            cArray[i] = r; 
            x++; 
        }        
    }
}

/* 《程式語言教學誌》的範例程式
    http://pydoing.blogspot.com/
    檔名：Encrypt.java
    功能：示範 Java 程式 
    作者：張凱慶
    時間：西元 2011 年 4 月 */

然後修改 EncryptDemo 進行測試

// 測試 Encrypt 的類別
public class EncryptDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println();
        for (int i = 0; i < 16; i++) {
            Encrypt t = new Encrypt();
            System.out.println(t.cArray);
        }
        System.out.println();
    }
}

/* 《程式語言教學誌》的範例程式
    http://pydoing.blogspot.com/
    檔名：EncryptDemo.java
    功能：示範 Java 程式 
    作者：張凱慶
    時間：西元 2011 年 4 月 */

記得 Encrypt 與 EncryptDemo 都修改過，因此執行前都要先進行編譯，如下



這裡，我們在 EncryptDemo 中直接用句點運算子存取屬性 cArray ，其實不一個好習慣，因為如此物件的資料就曝光在世人面前，任何人都可以透過句點運算子存取，甚至更改屬性值，造成難以彌補的後果，從而失去資訊隱藏 (information hiding) 的意義。


因此，我們應該將屬性設成 private ，然後以 getter 與 setter 進行操作哩！

中英文術語對照
物件	object
建構子	constructor
類別	class
編譯器	compiler
建構子	default constructor
關鍵字	keyword
程式	program
屬性	field
參數	parameter
字面常數	literal
區域變數	local variable
資訊隱藏	information hiding

您可以繼續參考

軟體開發

• Encrypt 類別
• 繼續測試
• 修正後的數學公式
• 建構子
• getter 與 setter
• 編碼
• 解碼
• 套件
• import
• 認識 Java API

相關目錄

回 Java 入門指南
回 Java 教材目錄
回首頁

參考資料

The Java^TM Tutorials: Getting Started
The Java^TM Tutorials: Learning the Java Language
The Java^TM Tutorials: Essential Classes
The Java Language Specification, Third Edition

本文於 2013 年 1 月訂正