Java中对象的生与灭- 核心篇

前言

大家好啊，我是汤圆，今天给大家带来的是《Java中对象的生与灭- 核心篇》，希望对大家有帮助，谢谢

文章纯属原创，个人总结难免有差错，如果有，麻烦在评论区回复或后台私信，谢啦

简介

前面我们了解了Java的三大特性，其中介绍了类的继承、重载等，这里我们就基于这些知识点，把对象的创建和回收进行一个简单的介绍

这篇不是很长，只是介绍核心的几个知识点，相信大家很快就可以看完，真的

目录

• 堆和栈
• 构造函数（生）
• 对象的回收（灭）

正文

堆(heap)和栈(stack)

堆是一块内存，用来存放对象

栈是另一块内存，用来执行方法并存储局部变量，遵循后进先出的原则；

PS：栈并不存储方法，只是执行方法，执行完方法后，会将方法弹出栈（方法存在方法区）

下面我们用实际代码，来看下堆和栈的区别

代码如下：

public class LiveAndDeathDemo {
      // 基本类型属性
    private int a;

    public static void main(String[] args) {
        LiveAndDeathDemo live = new LiveAndDeathDemo(1);
        live.fun();
    }
    public void fun(){
        int temp = 10;
        System.out.println(temp);
    }

    public LiveAndDeathDemo(int a) {
        this.a = a;
    }
    public int getA() {
        return a;
    }

    public void setA(int a) {
        this.a = a;
    }
}

可以看到，有一个实例变量a（堆）, 两个方法main和fun，其中fun有一个局部变量temp（栈）

它们的区别如下所示：

<img src="https://tva1.sinaimg.cn/large/008eGmZEly1gpfqb6nb8mj30lq0d2wf4.jpg" alt="栈 堆" />

这里简单介绍一下上面的流程

1. main方法压入栈中，创建局部变量live（对象的引用）
2. 创建对象live，在堆中开辟内存，将live放入堆中
3. live调用fun方法，将fun压入栈中（此时fun在栈顶）
4. fun执行完成，出栈，继续执行main方法
5. 最后main方法执行完成，也出栈，程序结束

这里可能有朋友要问了，那如果属性是一个引用呢？它要存放在哪里？

堆

引用存放在堆里，引用指向的对象也存放在堆里，只不过是堆的另一个地方

如下图所示：堆中 live对象的属性 liveRef 指向了另一个对象（live对象2）

为啥要先介绍堆和栈呢？

因为堆和栈跟对象的生活息息相关

如果用人来比作对象的话，那堆就是人的家，栈就是外面的世界

我们出生在家里，跟外面的世界打交道，最后在家里。。。

对象的创建（生）

生存还是毁灭，这是一个问题。

​ -- 莎士比亚《哈姆莱特》

在Java的花花世界中，这也是个问题，不过是个有答案的问题；

答案就在下面。。。

这里我们先把问题简化

因为我们最常见的创建对象是通过new创建，而new对象的核心就是通过构造函数来实现，所以我们这里简单起见，着重介绍构造函数，其他的后面等到虚拟机部分再介绍

构造函数的分类：

• 无参构造函数
• 有参构造函数

构造函数和普通方法的区别：

1. 构造函数没有返回类型
2. 构造函数名与类名一致

关于编译器的默认操作：

1. 如果没有定义构造函数，编译器会默认创建一个无参构造函数
2. 如果子类定义了有参构造函数，且没有显示调用父类的构造函数，则编译器默认调用父类的无参构造函数

当你自己有创建构造函数（无参或有参）时，编译器都不会再去创建构造函数

构造函数的重载：

很常用，一般用来设置属性的默认值

具体做法就是多个构造函数层层调用（又来套娃了）

下面举个例子：

public class LiveAndDeathDemo {
    private int a;
    private String name;
        
    public LiveAndDeathDemo(){
        this(1);
    }
    public LiveAndDeathDemo(int a) {
        this(a, "JavaLover");
    }
    public LiveAndDeathDemo(int a, String name) {
        this.a = a;
        this.name = name;
    }
  // 省略getter,setter
}

用图表示的话，就是下面这个样子

<img src="https://tva1.sinaimg.cn/large/008eGmZEly1gpfrldwz7wj30mm0fkt99.jpg" alt="构造函数 调用层级" />

构造函数的私有化

如果构造函数私有化，那么它要怎么用呢？

私有化说明只有类本身可以调用，这种主要用在工厂方法中

比如Java中的LocalDate，源码如下：

public final class LocalDate
        implements Temporal, TemporalAdjuster, ChronoLocalDate, Serializable {
    // 构造函数私有化 
  private LocalDate(int year, int month, int dayOfMonth) {
        this.year = year;
        this.month = (short) month;
        this.day = (short) dayOfMonth;
    }
  // 对外提供一个静态方法，用来创建对象实例
   public static LocalDate of(int year, int month, int dayOfMonth) {
        YEAR.checkValidValue(year);
        MONTH_OF_YEAR.checkValidValue(month);
        DAY_OF_MONTH.checkValidValue(dayOfMonth);
        return create(year, month, dayOfMonth);
    }
}

这种用法在LocalDate这种工具类中用的比较多，还有就是单例模式（后面设计模式时再介绍）

上面介绍的构造函数没有介绍到父类，下面开始介绍

如果有父类，构造函数的有哪些不一样的地方

this和super：

在介绍父类的构造函数之前，有必要介绍下这个super

• this指向当前类
• super指向父类

super用来显式调用父类相关属性和方法（包括构造函数）

比如super.filedA, super.fun()等

这里有个特例，如果是在子类的构造函数中或者覆写方法中，则直接调用super()即可调用父类对应的构造函数或方法(下面代码有演示)

构造函数的执行顺序

1. 如果子类Dog继承父类Animal，那么会先调用父类的构造函数，再调用子类的构造函数；
2. 如果父类Animal上面还有父类，会继续往上调用；
3. 上面这个过程就叫做“构造函数链”

这个关系有点像是：子女和父母的关系，子女要想出生，必须先让爷爷奶奶把父母生出来，然后父母才能生子女

所以这里如果我们要构造子类，必须先构造父类；如果父类还有父类，则继续延伸，一直到Object超类为止

下面用代码演示下这个层层调用的过程：

public class SuperDemo extends Father{
    public SuperDemo() {
        // 1.1 这里显示调用父类的构造函数
        // 1.2 Super必须放在构造函数的第一行
        super();
        System.out.println("sub construct");
    }

    public static void main(String[] args) {
        SuperDemo demo = new SuperDemo();
    }
}
class Father{
    public Father() {
        // 2. 这里没有显示调用父类（Object）的构造函数，编译器会自己去调用
        System.out.println("father construct");
    }
}
/** 假设下面这个Object就是我们的超类
class Object{
    public Object(){
            // 3. 最终的构造函数，会调到这里为止
    } 
}
**/

输出如下：

father construct
sub construct

可以看到，先调用父类Father的构造函数，再调用子类的构造函数

他们之间的继承关系如下：

<img src="https://tva1.sinaimg.cn/large/008eGmZEly1gpfz2zqrknj30pa0hmabg.jpg" alt="SuperDemo的继承关系" style="zoom:;" />

图示说明：

左边的虚线表示层层往上调用，直到超类Object

右边的实现表示上面的构造完成会回到下面那一层，继续构造，直到当前类

好了，构造的过程大致就是这个样子了，还有很多其他方面的细节（比如类的初始化等）这里先不介绍了，太多了，放到后面介绍

对象的回收（灭）

对象的回收是在程序内存不够用时，将没用的对象（可回收）进行释放的一种操作，这个操作是由垃圾收集器GC来完成的

什么是没用的对象？

没用的对象就是可回收的对象

说人话：当指向对象A的最后一个引用ref消失时，这个对象A就会变成没用的对象，等待着垃圾收集器的回收

那怎么才算引用消失呢？

基本分为两种情况：

• 如果引用是局部变量，那当引用所在的方法执行完毕时，引用就会被释放，那么该对象随即也就会被标记为没用的对象，等待回收
• 当引用指向其他对象或者null时，该对象会被标记为没用的对象，等待回收

上面都是假设引用是指向对象的最后一个引用的情况，如果有多个引用指向同一个对象，那么要等到引用都消失，对象才会被标记为可回收，即没用的东西

总结

1. 堆和栈

堆存放对象，栈用来执行方法并存放局部变量

1. 对象的创建

主要通过构造函数来创建，比如new对象

如果是反序列化来创建对象，则不会构造，因为构造后，对象的属性会被重新初始化，那么序列化的属性值就被抹掉了（前面的Java中的IO流有涉及）

如果子类有父类，则先调用父类的构造函数，如果父类还有父类，则依次类推，直到Object超类

1. 对象的回收

当指向对象的最后一个引用消失时，这个对象就会变成没用的对象，等待着垃圾收集器的回收

后记

最后，感谢大家的观看，谢谢