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Java:对象创建和初始化过程

2010-03-20 20:42 495 查看
分析一下Java中对象创建和初始化过程中涉及的相关概念问题,java中栈(stack)与堆(heap),对象、引用、句柄的概念。
1.Java中的数据类型
Java中有3个数据类型:基本数据类型(在Java中,boolean、byte、short、int、long、char、float、double这八种是基本数据类型)、引用类型和null类型。其中,引用类型包括类类型(含数组)、接口类型。
下列语句声明了一些变量:
int k ;
A a; //a是A数据类型的对象变量名。
B b1,b2,…,b10000;// 假定B是抽象类或接口。
String s;
注意:从数据类型与变量的角度看,基本数据类型变量k、类类型变量a和s、抽象类或接口类型变量b(1万个),它们都是变量(标识符)。

2.3回到1中的变量声明:
现在,你应该对下面的注释一目了然。
int k, j ;//k里面存放的是一个整型数。
A a; //a里面存放地址。
B b1,b2,…,b10000;// b1,…,b10000里面存放地址。
String s; //s里面存放地址。
3.关于引用(reference)
什么是“引用”? “the identifier you manipulate is actually a ‘reference’ to an object”。(Thinking in Java 2e )
翻译是:你操纵的标识符实际上是一个对象的“引用”。或者精确些,翻译成:你操作的标识符实际上是指向一个对象的“引用”。显然,原文中reference是一个有方向感的东西。
回到Java中来,引用可以想象成对象的身份证号码、对象的ID或者对象的手机号码。当然,更多的说法是,引用是对象在内存中住的房间号码。直观的说,对象的引用是创建对象时的返回值!引用是new表达式的返回值。
new A(); 这里真正创建了一个对象,但我们没有用句柄去持有(hold、拿着、保存)该引用。从微观上看,new表达式完成了对象初始化的任务(三步曲,下文详细分析),整体上看则返回一个引用。
再次回到1中的变量声明,再看看下面的注释。
A a; //声明句柄a,但未初始化,所以里面的值为null。
B b1,b2,…,b10000;// 声明句柄b1,…,b10000,但未初始化,所以里面的值为null。
String s; //声明句柄s,但未初始化,所以里面的值为null。
4.句柄与引用的关系
A a;//声明句柄a,值为null
a=new A();//句柄的初始化(句柄 = 引用;即把引用赋值给句柄)
引用:new A()的值。引用可以简单的看作对象占据内存空间的地址;通过对象的引用,就可以方便的与其他对象区别开来,引用就是对象独特的身份标识。
完成句柄的初始化后,就可以用句柄遥控对象了。
当然,这只是从一方面解释对象的创建和初始化,理解了句柄和引用的关系后,下面分析对象初始化的整个过程。先做以下准备工作,说说栈与堆。
5.java中栈(stack)与堆(heap)
在java中内存分为“栈”和“堆”这两种(Stack and Heap).基本数据类型存储在“栈”中,对象引用类型实际存储在“堆”中,在栈中只是保留了引用内存的地址值。
顺便说说“==”与“equals()方法”,以帮助理解两者(Stack and Heap)的概念。
在Java中利用"=="比较变量时候,系统使用变量在stack(栈)中所存的值来作为对比的依据,基本数据类型在stack中所存的值就是其內容值,而引用类型在stack中所存放的值是本身所指向Heap中对象的地址值。 Java.lang包中的Object类有public boolean equals (Object obj)方法。它比较两个对象是否相等。仅当被比较的两个引用指向同一对象时(句柄相等),对象的equals()方法返回true。(至于String类的equals()方法,它重写(override)equals()方法,不在本文讨论之列。)
6.对象的创建和初始化过程
在java中对象就是类的实例。在一般情况下,当把一个类实例化时,此类的所有成员,包括变量和方法,都被复制到属于此数据类型的一个新的实例中去。分析以下两段代码。

6.1 Vehicle veh1 = new Vehicle();
上面的语句做了如下的事情:
①右边的“new Vehicle”,是以Vehicle类为模板,在堆空间里创建一个Vehicle类对象(也简称为Vehicle对象)。
②末尾的()意味着,在对象创建后,立即调用Vehicle类的构造函数,对刚生成的对象进行初始化。构造函数是肯定有的。如果没创建,Java会补上一个默认的构造函数。
③左边的“Vehicle veh1”创建了一个Vehicle类引用变量。
④“=”操作符使对象引用指向刚创建的那个Vehicle对象。(回想一下句柄与引用)
将上面的语句分为两个步骤:
Vehicle veh1;
veh1 = new Vehicle();
这样写,就比较清楚了,有两个实体:一是对象引用变量,一是对象本身。在堆空间里创建的实体,与在栈空间里创建的实体不同。尽管它们也是确确实实存在的实体,但是似乎很难准确的“抓”住它。我们仔细研究一下第二句,找找刚创建的对象叫什么名字?有人说,它叫“Vehicle”。不对,“Vehicle”是类(对象的创建模板)的名字。一个Vehicle类可以据此创建出无数个对象,这些对象不可能全叫“Vehicle”。对象连名都没有,没法直接访问它。我们只能通过对象引用来间接访问对象。

6.2 Vehicle veh2;
veh2 = veh1;
由于veh1和veh2只是对对象的引用,第二行所做的不过是把veh1的引用(地址)赋值给veh2,使得veh1和veh2同时指向唯一的一个Vehicle对象。

6.3 veh2 = new Vehicle();
则引用变量veh2改指向第二个对象。
从以上叙述再推演下去,我们可以获得以下结论:①一个对象引用可以指向0个或1个对象;②一个对象可以有N个引用指向它。
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