Java构造器链与执行顺序：深入理解this()和super()的作用-java教程-PHP中文网

Java构造器链与执行顺序：深入理解this()和super()的作用

碧海醫心

发布： 2025-12-04 19:20:04

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Java构造器链与执行顺序：深入理解this()和super()的作用

本文深入探讨java构造器链的执行机制，重点解析`this()`和`super()`在构造器调用中的核心作用。通过分析一个多层继承的示例代码，详细阐述了子类构造器如何通过显式调用决定父类构造器的执行路径，以及为何在特定情况下，默认的无参父类构造器可能不会被触发。理解这一机制对于掌握java对象初始化顺序至关重要。

Java构造器链机制概述

在Java中，当创建一个类的实例时，其构造器会被调用。如果这个类有父类，那么父类的构造器也必须被执行。这个从子类到父类，再到更上层父类的构造器调用过程，被称为构造器链（Constructor Chaining）。理解构造器链的关键在于this()和super()这两个特殊调用。

this() 调用: 用于在同一个类中调用另一个构造器。它必须是构造器中的第一个语句。
super() 调用: 用于调用直接父类的构造器。它也必须是构造器中的第一个语句。
隐式 super(): 如果一个构造器中既没有显式调用this()，也没有显式调用super()，Java编译器会自动在构造器的第一行插入一个无参数的super()调用，即super();。这意味着，每个构造器都会最终沿着继承链向上调用父类的构造器，直到java.lang.Object类的构造器为止。

一个构造器不能同时包含this()和super()调用，因为它只能有一个作为其第一个语句。

案例分析：代码示例

让我们通过以下代码示例来深入理解构造器链的执行顺序：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        new Circle9();
    }
}

class GeometricObject {
    GeometricObject() {
        System.out.print("A");
    }
    public GeometricObject(String color, boolean filled) {
        System.out.print("B");
    }
}

class Circle9 extends GeometricObject {
    public Circle9() {
        this(1.0);
        System.out.print("C");
    }
    public Circle9(double radius) {
        this(radius, "white", false);
        System.out.print("D");
    }
    public Circle9(double radius, String color, boolean filled) {
        super(color, filled);
        System.out.print("E");
    }
}

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这段代码定义了三个类：Test（主入口），GeometricObject（父类），和Circle9（子类）。GeometricObject有两个构造器，一个无参，一个带参数。Circle9有三个构造器，它们之间通过this()相互调用，并最终通过super()调用父类的构造器。

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详细执行流程解析

当Test.main方法执行new Circle9();时，Java虚拟机的构造器调用流程如下：

new Circle9(): 首先调用Circle9类的无参数构造器：
```
public Circle9() {
    this(1.0); // 调用同类的另一个构造器
    System.out.print("C");
}
```
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这里，this(1.0)将控制权转移到Circle9(double radius)构造器。
Circle9(double radius): 接收到调用后执行：
```
public Circle9(double radius) {
    this(radius, "white", false); // 调用同类的另一个构造器
    System.out.print("D");
}
```
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这里，this(radius, "white", false)将控制权转移到Circle9(double radius, String color, boolean filled)构造器。
Circle9(double radius, String color, boolean filled): 这是链中最后一个this()调用，它将执行：

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```
public Circle9(double radius, String color, boolean filled) {
    super(color, filled); // 调用父类（GeometricObject）的带参数构造器
    System.out.print("E");
}
```
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这里是关键点：super(color, filled)显式地调用了GeometricObject类的带参数构造器。由于已经显式调用了super()，Java编译器不会再插入隐式的super();。这意味着GeometricObject()（打印"A"的那个构造器）将不会被调用。
GeometricObject(String color, boolean filled): 接收到super(color, filled)的调用后执行：
```
public GeometricObject(String color, boolean filled) {
    // 这里没有显式调用this()或super()，Java编译器会自动插入 super();
    // 实际上是调用 java.lang.Object 的无参构造器
    System.out.print("B");
}
```
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在执行System.out.print("B")之前，会隐式调用java.lang.Object的无参构造器，该构造器不执行任何操作并返回。然后，GeometricObject(String color, boolean filled)打印 "B"。
返回并继续执行: GeometricObject(String color, boolean filled)执行完毕后，控制权返回到调用它的Circle9(double radius, String color, boolean filled)构造器。该构造器接着打印 "E"。
返回并继续执行: Circle9(double radius, String color, boolean filled)执行完毕后，控制权返回到调用它的Circle9(double radius)构造器。该构造器接着打印 "D"。
返回并继续执行: Circle9(double radius)执行完毕后，控制权返回到调用它的Circle9()构造器。该构造器接着打印 "C"。

因此，最终的输出顺序是 "BEDC"。

核心规则与注意事项

通过上述分析，我们可以总结出Java构造器链的一些核心规则和注意事项：

强制调用规则: Java中的每个构造器，无论是显式定义还是由编译器自动生成，其第一行都必须是this()或super()调用。
隐式 super(); 的时机: 只有当构造器中没有显式地使用this()或super()时，编译器才会自动插入super();来调用父类的无参构造器。
显式调用的优先级: 一旦子类构造器显式地通过super(args)调用了父类的特定构造器，那么父类的其他构造器（包括无参构造器）将不会被自动触发。这是本例中GeometricObject()（打印"A"）未被调用的根本原因。
this() 与 super() 的互斥性: 在一个构造器中，this()和super()不能同时出现，因为它们都必须作为构造器的第一个语句。
java.lang.Object 的特殊性: java.lang.Object类是所有类的根，它的构造器是唯一一个不调用super()（因为它没有父类）也不调用this()的构造器。

总结

理解Java构造器链的执行机制对于编写健壮和可预测的面向对象代码至关重要。this()和super()关键字是控制对象初始化流程的核心工具。通过精确地使用它们，开发者可以确保在对象创建过程中，所有必要的父类和子类初始化逻辑都能按照预期顺序执行。本案例清晰地展示了显式super()调用如何影响构造器链的路径，从而决定了哪些父类构造器会被执行，以及最终的输出结果。

以上就是Java构造器链与执行顺序：深入理解this()和super()的作用的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！