五、初始化与清理
1.用构造器确保初始化
在Java中，通过提供构造器，类的设计者可确保每个对象都会得到初始化。创建对象时，如果其类具有构造器，Java就会在用户有能力操作对象之前自动调用相应的构造器，从而保证了初始化的进行。构造器的名称与类的名称相同。（“每个方法首字母小写”的编码风格并不适用于构造器）
构造器有助于减少错误，并使代码更易于阅读。从概念上讲，“初始化”与“创建”是彼此和独立的。在Java中，“初始化”和“创建”捆绑在一起，两者不能分离。
构造器是一种特殊类型的方法，因为它没有返回值。这与返回值为空（void）明显不同。构造器不会返回任何东西（new 表达式确实返回了对新建对象的引用，但构造器本身并没有任何返回值）。
2.方法重载
在Java里，构造器是强制重载方法名的一个原因。既然构造器的名字已经由类名所决定，就只能有一个构造器名。那么要想用多种方式创建一个对象该怎么办？假设你要创建一个类，即可以用标准方式进行初始化，也可以从文件里读取信息来初始化。这就需要两个构造器：一个默认构造器，另一个取字符串作为形式参数——该字符串表示初始化对象所需的文件名称。由于都是构造器，所它们必须有相同的名字，即类名。为了让方法名相同而形式参数不同的构造器同时存在，必须用到方法重载。
①区分重载方法
每个重载方法都必须有一个独一无二的参数类型列表。甚至参数顺序的不同也足以区分两个方法。不过，不建议这么做。
②涉及基本类型的重载
基本类型能从一个“较小”的类型自动提升至一个“较大”的类型，此过程一旦牵涉到重载，可能会造成了一些混淆。
常数值会被当作int值处理。
如果传入的数据类型（实际数据类型）小于方法中声明的形式参数类型，数据类型就会被提升。char类型略有不同，如果无法找到恰好接受char参数的方法，就会把char直接提升至int型。
如果传入的实际参数大于重载方法声明的形式参数，就得通过类型转换来执行窄化转换。如果不这样做，编译器就会出错。
③以返回值区分重载方法
在区分重载方法时，为什么只能以类名和方法的形参列表作为标准呢？能否用方法的返回值来区分呢？
答案是不能。
因为有时，我们并不关心方法的返回值，我们想要的是方法调用的其他效果，这时我们会调用方法而忽略返回值。例如这样调用方法： f();
3.默认构造器
默认构造器（又名“无参”构造器）是没有形式参数的——它的作用是创建一个“默认对象”。如果你写的类中没有构造器，则编译器会自动帮你创建一个默认构造器。但是，如果已经定义了一个构造器（无论是否有参数），编译器就不会自动创建默认构造器。
4.this关键字
如果有同一类型的两个对象，分别是a和b。你可能想知道，如何才能让这两个对象都能调用同一个方法呢：
class Banana { void peel(int i) { /*.....*/ } }
public class BananaPeel {
public static void main(String[] args){
Banana a = new Banana(),
b = new Banana();
a.peel(1);
b.peel(2);
}
}
如果只有一个peel方法，它如何知道是被a调用还是被b调用呢？
为了能用简便、面向对象的语法来编写代码——即“发送消息给对象”，编译器做了一些幕后工作。它暗自把“所操作的对象的引用”作为第一个参数传递给peel()。所以上述两个方法的调用就变成了这样：
Banana.peel(a,1);
Banana.peel(b,2);
这时内部的表示形式。我们并不能这样书写代码。
假设你希望在方法的内部获得对当前对象的引用。由于这个引用是由编译器“偷偷”传入的，所以没有标识符可用。但是，为此有个专门的关键字：this。this关键字只能在方法内部使用，表示对“调用方法的那个对象”的引用。this的用法和其他对象引用并无不同。但要注意，如果在方法内部调用用一个类的另一个方法，就不必使用this，直接调用即可。
只在必要处使用this。
①在构造器中使用构造器
可能为了一个类写了多个构造器，有时可能想在一个构造器中调用另一个构造器，以避免重复代码。可用this关键字做到这一点。
通常写this的时候，都是指“这个对象”或“当前对象”，而且它本身表示对当前对象的引用。在构造器中，如果为this添加了参数列表，那么就有了不同的含义。这将产生对符合此参数列表的某个构造器的明确调用。另外，必须把构造器调用置于最起始处，否则编译器会报错。
②static的含义
static方法就是没有this的方法。在static方法的内部不能调用非静态方法，反过来倒是可以的。（静态方法可以创建自身的引用，和this效果一样，通过这个引用可调用非静态方法，例如main方法。）而且可以在没有创建任何对象的前提下，仅仅通过类本身来调用static方法。
5.清理：终结处理和垃圾回收
Java有垃圾回收器负责回收无用对象占据的内存资源。但也有特殊情况：假定你的对象（并非使用new）获得了一块“特殊”的内存区域，由于垃圾回收器只知道释放那些经由new分配的内存，所以它不知道该如何释放该对象的这块“特殊”内存。所以，Java允许在类中定义一个名为finalize()的方法。它的工作原理“假定”是这样的：一旦垃圾回收器准备好释放对象占用的存储空间，将首先调用finalize()方法，并且在下一次垃圾回收动作发生时，才真正回收对象占用的内存。
这里有一个潜在的编程陷阱，因为有些程序员（特别是C++程序员）刚开始可能会误把finalize()当作C++中的折构函数（C++中销毁对象必须用到这个函数）。所以有必要明确区分一下：在C++中，对象一定会被销毁；而Java里的对象却并非总是被垃圾回收。或者换句话说：
1.对象可能不被垃圾回收。
2.垃圾回收不等于“折构”。
这意味着在你不再需要某个对象之前，如果必须执行某些动作，那么你得自己去做。Java并未提供“折构函数”或相似的概念，要做类似的清理工作，必须自己动手创建一个执行清理工作的普通方法。例如，假设某个对象在创建过程中会将自己绘制到屏幕上，如果不是明确地从屏幕上擦除，它可能永远都得不到清理。如果在finalize()里加入某种擦除功能，当“垃圾回收”发生时（不能保证一定发生），finalize()得到了调用，图像就会被擦除。要是“垃圾回收”没有发生，图像就会一直保留下来。
· 也许你会发现，只要程序没有濒临存储空间用完的那一刻，对象占用的空间就不会被释放。如果程序执行结束，并且垃圾回收器一直都没有释放你创建的任何对象的存储空间，则随着程序的退出，那些资源也会全部交还给操作系统。这个策略是恰当的，因为垃圾回收本身也有开销，要是不使用它，那就不用支付这部分的开销了。
①finalize()的用途何在
finalize()的真正用途是什么呢？
这就引出需要记住的第三点：
3.垃圾回收只与内存有关。
也就是说，使用垃圾回收器的唯一原因是为了回收程序不用的内存。无论对象是怎样创建的，垃圾回收器都会负责释放对象占据的所以内存。这就将对finalize()的需求限制到一种特殊情况，即通过某种创建对象方式以外的方式为对象分配了存储空间。但是，Java中一切皆为对象，这种特殊情况又是怎么回事呢？
之所以要有finalize()，是由于在分配内存时可能采用了类似C语言中的做法。这种情况主要发生在使用“本地方法”的情况下，本地方法是一种在Java中调用非Java代码的方式。本地方法目前只支持C和C++，但它们可以调用其他语言的代码，所以实际上可以调用任何代码。在非Java代码中，可能会调用C的malloc()函数系列来分配存储空间，而且除非调用了free()函数，否则存储空间将得不到释放，从而造成内存泄漏。当然，free()是C和C++中的函数，所以需要在finalize()中用本地方法调用它。
②你必须实施清理
要清理一个对象，用户必须在需要清理的时刻调用执行清理动作的方法。
Java不允许创建局部对象，必须使用new创建对象。记住，无论是垃圾回收还是终结，都不保证一定发生。如果Java虚拟机并未面临内存耗尽的情形，它是不会浪费时间去执行垃圾回收的。
③终结条件
通常，不能指望finalize()，必须创建其他的“清理”方法，并且明确地调用它们。看来，finalize()只能存在于程序员很难用到的一些晦涩用法里了。不过，finalize()还有一个有趣的用法，它并不依赖每次都要对finalize()进行调用，这就是对象终结条件的验证。
当对某个对象不再感兴趣——也就是它可以被清理了，这个对象应该处于某种状态，使它占用的内存可以被安全的释放。例如，要是对象代表了一个打开的文件，在对象被回收前程序员应该关闭这个文件。只要对象中存在没有被适当清理的部分，程序就存在很隐晦的缺陷finalize()可以用来最终发现这种情况——尽管它并不总是被调用。如果某次finalize()的动作使得缺陷被发现，那么就可据此找出问题所在——这才是人们真正关心的。
以下是个简单的例子：
class Book { boolean checkedOut = false; Book(boolean checkedOut) { this.checkedOut = checkedOut; } void checkIn() { checkedOut = false; } protected void finalize() { if(checkedOut) { System.out.println("Error: checked out"); // 一般需要这么做，假设基类版本的finalize()也要做某些事情 //由于需要异常处理，这里省略 // super.fianlize(); } } public class TerminationCondition { public static void main(String[] args) { Book novel = new Book(true); novel.checkIn(); new Book(true); Sysytem.gc(); } }
本例的终结条件是：所有的Book对象在被当作垃圾回收前都应该被签入（check in）。但在main()方法中，由于程序员的错误，有一本书未被签入。要是没有finalize()来验证终结条件，将很难发现这种缺陷。
注意，System.gc()用于强制进行终结动作。即使不这么做，通过重复地执行程序，最终也能找出错误的Book对象。
④垃圾回收器如何工作
Java从堆分配空间的速度，可以和其他语言从堆栈上分配空间的速度相媲美。
打个比方，你可以把C++里的堆想象成一个院子，里面每个对象都负责管理自己的地盘。一段时间后，对象可能被销毁，但地盘必须加以重用。在某些Java虚拟机中，堆的实现截然不同：它更像一个传送带，每分配一个新对象，它就往前移动一格。这意味着对象存储空间的分配速度非常快。Java的“堆指针”只是简单地移动到尚未分配的区域，其效率比得上C++在堆栈上分配空间的效率。
事实上，Java中的堆未必完全像传送带那样工作。要真是那样的话，势必会导致频繁的内存页面调度——将其移出移进硬盘，因此会显得需要拥有比实际需要更多的内存。页面调度会显著地影响性能，最终，在创建了足够多的对象之后，内存资源将耗尽。其中的秘密在于垃圾回收器的介入。当它工作时，将一边回收空间，一边使堆中的对象紧凑排列，这样“堆指针”就可以很容易移动到更靠近传送带的开始处，也就尽量避免了页面错误。通过垃圾回收器对对象的重新排列，实现了一种高速的、有无限空间可供分配的堆模型。
“自适应的、分代的、停止-复制、标记-清扫”式垃圾回收器。
Java虚拟机中有许多附加技术用以提升速度。尤其是与加载器操作有关的，被称为“即时”编译器的技术。这种技术可以把程序全部或部分翻译成本机机器码，程序运行速度得以提升。当需要装载某个类（通常是在为该类创建第一个对象）时，编译器会先找到其.class文件，然后将该类的字节码装入内存。此时，有两种方案可供选择。一种是就让即时编译器编译所有代码，另一种则为即时编译器只在需要时才编译代码，被称为惰性评估。新版JDK中的Java HotSpot技术采用了类似方法，代码每次被执行的时候都会做一些优化，所以执行的次数越多，它的速度越快。
6.成员初始化
Java尽力保证：所有变量在使用前都能得到恰当的初始话化。对于方法的局部变量，Java以编译时错误的形式来贯彻这种保证。
7.构造器初始化
可以用构造器来进行初始化。但要牢记：无法阻止自动初始化的进行，它将在构造器被调用之前发生。
①初始化的顺序
在类的内部，变量定义的先后顺序决定了初始化的顺序。即使变量定义散布于方法定义之间，它们仍旧会在任何方法（包括构造器）被调用之前得到初始化。
②静态数据的初始化
无论创建多少个对象，静态数据都只占用一份存储区域。static关键字不能应用于局部变量，因此它只能作用于域。
静态初始化只在必要时才会进行。只有在第一次创建对象（或者第一次访问静态数据）的时候，它们才会被初始化。此后，静态对象不会再次被初始化。
初始化的顺序是先静态对象，而后是“非静态”对象。
总结一下对象的创建过程，假设有个名为Dog的类：
1.即使没有显式地使用static关键字，构造器实际上也是静态方法。因此，当首次创建类型为Dog的对象时（构造器可以看成静态方法），或者Dog类的静态方法/静态域首次被访问时，Java解释器必须查找类路径，以定位Dog.class文件。
2.然后载入Dog.class（这会创建一个Class对象），有关静态初始化的所有动作都会执行。因此，静态初始化只在Class对象首次加载的时候进行一次。
3.当用new Dog()创建对象时，首先在堆上为Dog对象分配足够的存储空间。
4.这块存储空间会被清零，这就自动地将Dog对象中的所有基本类型数据都设置成了默认值，而引用则设置成null。
5.执行所有出现于字段定义处的初始化动作。
6.执行构造器。
③显式的静态初始化
Java允许将多个静态初始化动作组织成一个特殊的“静态子句”（有时叫做“静态块”）：
public class fool { static int i; static { i = 666; } }
与其他静态初始化动作一样，这段代码仅执行一次：当首次生成这个类的一个对象时，或者首次访问属于那个类的静态数据成员时（即使从未生成过那个类的对象）。
④非静态实例初始化
Java中也有被称为实例初始化的类似语法，用来初始化每一个对象的非静态变量。
它与静态初始化子句一模一样，只不过少了static关键字。这种语法对于支持“匿名内部类”的初始化是必须的。
实例初始化子句是在构造器之前执行的。
8.数组初始化
数组只是相同类型的，用一个标识符名称封装到一起的一个对象序列或基本类型数据序列。数组是通过方括号下标操作符[ ]来定义和使用的。
编译器不允许指定数组的大小。这就又把我们带回有关“引用”的问题上。现在拥有的只是对数组的一个引用（你已经为该引用分配了足够的存储空间），而且也没给数组对象本身分配任何空间。可以用由一对花括号括起来的值执行数组的初始化。
也可以用花括号括起来的列表来初始化对象数组。
①可变参数列表
可变参数列表表现形式如下：
void f(int... a){ }
这样就相当于有个int[] 的参数。有了可变参数列表，就再也不用显式地编写数组语法了，当你指定参数时，编译器实际上会为你去填充数组。你获取的仍旧是一个数组。
注意：你应该总是只在重载方法的一个版本上使用可变参数列表，或者压根就不是用它。
9.枚举类型
在Java SE5中添加了enum关键字，它使得我们在需要群组并使用枚举类型时，可以很方便地处理。下面是一个简单的例子：
public enum Spiciness { NOT, MILD, MEDIUM, HOT, FAMING }
这里创建了一个名为Spiciness的枚举类型，它具有5个具名值。由于枚举类型的实例是常量，因此按照命名习惯它们都用大写字母表示。
为了使用enum，需要创建一个该类型的引用，并将其赋值给某个实例：
public class SimpleEnumUse { public static void main(String[] args) { Spiciness howHot = Spiciness.MEDIUM; Sysytem.out.println(howHot); } } /*output MEDIUM */
枚举类型可以使用ordinal()方法，用于表示某个特定enum常量的声明顺序，以及static value()方法，用来按照enum常量的声明顺序，产生这些常量值构成的数组。
尽管enum看起来像是一种新的数据类型，但是这个关键字只是为enum生成对应的类时，产生了某些编译器行为，因此在很大程度上，你可以将enum当作其他任何类来处理。事实上，enum确实时类，并且具有自己的方法。
enum可以在switch语句内使用。
10.总结
初始化在Java中占有至关重要的低位。
学好内存分析对深刻理解Java运行机制十分重要，本文总结的仍旧很不全面，只是取了一部分，任重而道远啊！