Стаття
Почати
Почати навчання
JavaRush /Java блог /Random UA /Конструктори базових класів
Зепп Бранниган
41 рівень

Конструктори базових класів

Стаття з групи Random UA
Вітання! Минулого разу ми говорабо про конструкторів і дізналися про них досить багато. Зараз ми поговоримо про таку річ, як конструктори базових класів. Що таке базовий клас ? Справа в тому, що Java кілька різних класів можуть мати загальне походження. Конструктори базових класів - 2Це називається успадкуванням . У кількох класів-нащадків може бути один загальний клас-предок. Наприклад, уявимо, що у нас є клас Animal(тварина): 
public class Animal {

   String name;
   int age;
}
Ми можемо створити для нього, наприклад, 2 класи-нащадки - Catі Dog. Це робиться з використанням ключового слова extends. 
public class Cat extends Animal {

}

public class Dog extends Animal {

}
Це може стати нам у нагоді в майбутньому. Наприклад, якщо буде завдання ловити мишей, створимо в програмі об'єкт Cat. Якщо завдання бігати за паличкою - тут ми використовуємо об'єкт Dog. А якщо створюватимемо програму, яка симулює ветеринарну клініку — вона працюватиме з класом Animal(щоб вміти лікувати і кішок, і собак). Дуже важливо запам'ятати на майбутнє, що при створенні об'єкта насамперед викликається конструктор його базового класу , а потім — конструктор самого класу, об'єкт якого ми створюємо. Тобто при створенні об'єкта Catспочатку відпрацює конструктор класу Animal, а потім конструктор Cat. Щоб переконатися в цьому, додамо до конструкторів Catі Animalвиведення в консоль. 
public class Animal {

   public Animal() {
       System.out.println("Відпрацював конструктор Animal");
   }
}


public class Cat extends Animal {

   public Cat() {
       System.out.println("Відпрацював конструктор Cat!");
   }

   public static void main(String[] args) {
       Cat cat = new Cat();
   }
}
Виведення в консоль: 

Отработал конструктор Animal
Отработал конструктор Cat!
Справді все так і працює! Для чого це потрібно? Наприклад, щоб не дублювати спільні поля двох класів. Наприклад, у кожної тварини є серце та мозок, але не у кожної є хвіст. Ми можемо оголосити загальні для всіх тварин поля brainі heartв батьківському класі Animal, а поле tail— у підкласі Cat. Тепер ми створимо конструктор для класу Cat, куди передамо всі 3 поля. 
public class Cat extends Animal {

   String tail;

   public Cat(String brain, String heart, String tail) {
       this.brain = brain;
       this.heart = heart;
       this.tail = tail;
   }

   public static void main(String[] args) {
       Cat cat = new Cat("Мозок", "Серце", "Хвіст");
   }
}
Зверни увагу:конструктор успішно працює, хоча в класі Catнемає полів brainта heart. Ці поля "підтягнулися" з базового класу Animal. Клас-спадкоємець має доступ до полів базового класу, тому в нашому класі Catвони видно. Тому нам не потрібно в класі Catдублювати ці поля – ми можемо взяти їх із класу Animal. Більш того, ми можемо явно викликати конструктор базового класу в конструкторі класу-нащадка. Базовий клас ще називають " суперкласом ", тому в Java для його позначення використовується ключове слово super. У попередньому прикладі
Вебінар JavaRush 
public Cat(String brain, String heart, String tail) {
       this.brain = brain;
       this.heart = heart;
       this.tail = tail;
   }
Ми окремо привласнювали кожне поле, яке є у нашому батьківському класі. Насправді, цього можна не робити. Достатньо викликати конструктор батьківського класу та передати йому потрібні параметри: 
public class Animal {

   String brain;
   String heart;

   public Animal(String brain, String heart) {
       this.brain = brain;
       this.heart = heart;
   }

public class Cat extends Animal {

   String tail;

   public Cat(String brain, String heart, String tail) {
       super(brain, heart);
       this.tail = tail;
   }

   public static void main(String[] args) {
       Cat cat = new Cat("Мозок", "Серце", "Хвіст");
   }
}
У конструкторі Catми викликали конструктор Animalі передали до нього два поля. Нам залишилося явно проініціалізувати лише одне поле — tailякого Animalнемає. Пам'ятаєш, ми говорабо про те, що при створенні об'єкта насамперед викликається конструктор класу-батька? Так ось, саме тому слово super()завжди має стояти у конструкторі першим! Інакше логіка роботи конструкторів буде порушена та програма видасть помилку. 
public class Cat extends Animal {

   String tail;

   public Cat(String brain, String heart, String tail) {
       this.tail = tail;
       super(brain, heart);//помилка!
   }

   public static void main(String[] args) {
       Cat cat = new Cat("Мозок", "Серце", "Хвіст");
   }
}
Компілятор знає, що при створенні об'єкта класу-нащадка спочатку викликається конструктор базового класу. І якщо ти спробуєш вручну змінити цю поведінку – він не дозволить цього зробити.

Процес створення об'єкта.

Вище ми з тобою розглянули приклад із базовим та батьківським класом – Animalі Cat. Тепер на прикладі цих двох класів ми розглянемо процес створення об'єкта та ініціалізації змінних. Ми знаємо, що змінні бувають статичними та змінними екземпляра (нестатичними). Також ми знаємо, що у базовому класі Animalє свої змінні, а у класі-нащадці Cat— свої. Додамо до класу Animalі Catпо одній статичній змінній для наочності. Змінна animalCountв класі Animalозначатиме загальну кількість видів тварин на землі, а зміннаcatsCount- Число видів сімейства котячих. Крім того, надамо всім нестатичним змінним в обох класів стартові значення (яке потім зміниться в конструкторі). 
public class Animal {

   String brain = "Спочаткове значення brain у класі Animal";
   String heart = "Споконвічне значення heart у класі Animal";

   public static int animalCount = 7700000;

   public Animal(String brain, String heart) {
       System.out.println("Виконується конструктор базового класу Animal");
       System.out.println("Чи були вже проініціалізовані змінні класу Animal?");
       System.out.println("Поточне значення статичної змінної animalCount = " + animalCount);
       System.out.println("Поточне значення brain у класі Animal = " + this.brain);
       System.out.println("Поточне значення heart у класі Animal = " + this.heart);
       System.out.println("Чи були вже проініціалізовані змінні класу Cat?");
       System.out.println("Поточне значення статичної змінної catsCount = " + Cat.catsCount);

       this.brain = brain;
       this.heart = heart;
       System.out.println("Конструктор базового класу Animal завершив роботу!");
       System.out.println("Поточне значення brain = " + this.brain);
       System.out.println("Поточне значення heart = " + this.heart);
   }
}

public class Cat extends Animal {

   String tail = "Споконвічне значення tail у класі Cat";

   static int catsCount = 37;

   public Cat(String brain, String heart, String tail) {
       super(brain, heart);
       System.out.println("Конструктор класу Cat розпочав роботу (конструктор Animal вже був виконаний)");
       System.out.println("Поточне значення статичної змінної catsCount = " + catsCount);
       System.out.println("Поточне значення tail = " + this.tail);
       this.tail = tail;
       System.out.println("Поточне значення tail = " + this.tail);
   }

   public static void main(String[] args) {
       Cat cat = new Cat("Мозок", "Серце", "Хвіст");
   }
}
Отже, ми створюємо новий об'єкт класу Cat, успадкованого від Animal. Додамо до нашої програми докладний консольний висновок, щоб подивитися що і в якому порядку відбуватиметься. Ось що буде виведено в консоль в результаті створення об'єкта Cat: 

Выполняется конструктор базового класса Animal
Были ли уже проинициализированы переменные класса Animal?
Текущее значення статической переменной animalCount = 7700000
Текущее значення brain в классе Animal = Изначальное значення brain в классе Animal
Текущее значення heart в классе Animal = Изначальное значення heart в классе Animal
Были ли уже проинициализированы переменные класса Cat?
Текущее значення статической переменной catsCount = 37
Конструктор базового класса Animal завершил работу!
Текущее значення brain = Мозг
Текущее значення heart = Сердце
Конструктор класса Cat начал работу (конструктор Animal уже был выполнен)
Текущее значення статической переменной catsCount = 37
Текущее значення tail = Изначальное значення tail в классе Cat
Текущее значення tail = Хвост
Отже, тепер ми наочно бачимо у порядку відбувається ініціалізація змінних і виклик конструкторів під час створення нового об'єкта:

  1. Ініціалізуються статичні змінні базового класу ( Animal). У нашому випадку - змінної animalCountкласу Animalнадається значення 7700000.

  2. Ініціалізуються статичні змінні класу-нащадка ( Cat). Зверни увагу - ми все ще всередині конструктора Animal, а в консолі вже написано:

    
    Выполняется конструктор базового класса Animal
    Были ли уже проинициализированы переменные класса Animal?
    Текущее значення статической переменной animalCount = 7700000
    Текущее значення brain в классе Animal = Изначальное значення brain в классе Animal
    Текущее значення heart в классе Animal = Изначальное значення heart в классе Animal
    Были ли уже проинициализированы переменные класса Cat?
    Текущее значення статической переменной catsCount = 37

  3. Далі ініціалізуються нестатичні змінні базового класу . Ми спеціально надали їм початкові значення, які потім у конструкторі змінюються на нові. Конструктор Animalще не відпрацював до кінця, але початкові значення brainвже heartприсвоєно:

    
    Выполняется конструктор базового класса Animal
    Были ли уже проинициализированы переменные класса Animal?
    Текущее значення статической переменной animalCount = 7700000
    Текущее значення brain в классе Animal = Изначальное значення brain в классе Animal
    Текущее значення heart в классе Animal = Изначальное значення heart в классе Animal

  4. Починає роботу конструктор базового класу .

    У тому, що цей етап іде лише четвертим за рахунком, ми вже переконалися: у перших трьох пунктах на момент початку роботи конструктора Animalбагатьом змінним вже надано значення.

  5. Ініціалізація нестатичних полів дочірнього класу ( Cat).

    Вона відбувається раніше, ніж конструктор Catрозпочинає роботу.

    На момент, коли він почав роботу, змінна tailвже мала значення:

    
Конструктор класса Cat начал работу (конструктор Animal уже был выполнен)
Текущее значення статической переменной catsCount = 37
Текущее значення tail = Изначальное значення tail в классе Cat

  6. Викликається конструктор класу нащадка Cat

Java-університет
Ось так виглядає процес створення об'єкта Java! Треба сказати, що ми не великі шанувальники зубріння, але порядок ініціалізації змінних та виклику конструкторів краще вивчити напам'ять та запам'ятати на майбутнє . Це сильно збільшить твоє розуміння ходу роботи програми та стану твоїх об'єктів у кожний конкретний момент. Тим паче, що часто класи не мають прямих батьківських класів (суперкласів/ базових класів). У такому разі пункти, пов'язані з базовим класом, не виконуватимуться.
Коментарі
ЩОБ ПОДИВИТИСЯ ВСІ КОМЕНТАРІ АБО ЗАЛИШИТИ КОМЕНТАР,
ПЕРЕЙДІТЬ В ПОВНУ ВЕРСІЮ