super与this在Java构造方法中的区别

在Java构造方法中，`super()`与`this()`扮演着关键角色，但它们的功能和应用场景截然不同。`this()`用于调用同类中的其他构造方法，实现构造器链式调用，避免代码重复，提高代码复用性和可维护性。而`super()`则用于调用父类的构造方法，确保父类部分的正确初始化，是Java对象继承机制的基础。两者都必须作为构造方法中的第一条语句，以保证对象状态的完整性和可预测性。理解`this()`和`super()`的核心在于掌握它们如何管理对象的生命周期和初始化流程，以及在何种场景下优先考虑使用`this()`进行构造方法重载，同时也要注意不显式调用`super()`可能导致的问题，确保继承链的正确初始化。

this()用于调用同类其他构造方法实现链式初始化，super()用于调用父类构造方法确保继承链正确初始化，两者均须作为构造方法首条语句以保证对象状态的完整性与初始化顺序的确定性。

在Java的构造方法中，super() 和 this() 都扮演着调用其他构造方法的角色，但它们指向的目标和作用域截然不同。简单来说，this() 用于调用当前类中的其他构造方法，实现构造器链式调用；而 super() 则用于调用其直接父类的构造方法，确保父类部分的初始化。两者都必须作为构造方法中的第一条语句出现，这是Java对象构造顺序的强制规定。

解决方案

理解 this() 和 super() 的核心在于它们如何管理对象的生命周期和初始化流程。

this() 的使用： 当你在一个类的构造方法内部，想调用该类的另一个构造方法时，就使用 this()。这通常是为了避免代码重复。比如，你可能有一个包含所有参数的“主”构造方法，而其他参数较少的构造方法则通过调用这个主构造方法来完成初始化。

public class MyClass {
    private String name;
    private int age;

    // 主构造方法
    public MyClass(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("Initializing MyClass with name and age.");
    }

    // 辅助构造方法，只接受name，age使用默认值
    public MyClass(String name) {
        this(name, 0); // 调用上面的主构造方法
        System.out.println("Initializing MyClass with name only.");
    }

    // 默认构造方法
    public MyClass() {
        this("Default Name"); // 调用只接受name的构造方法
        System.out.println("Initializing MyClass with default values.");
    }
}

这里，this() 确保了所有 MyClass 实例都能通过一个统一的入口（主构造方法）完成核心初始化，提升了代码的复用性和可维护性。

super() 的使用： 当一个子类被实例化时，它需要确保其父类部分也被正确地初始化。super() 就是用来显式调用其直接父类的构造方法的。如果子类的构造方法没有显式调用 super() 或 this()，编译器会自动插入一个 super()（调用父类的无参构造方法）。

class ParentClass {
    protected String parentField;

    public ParentClass(String field) {
        this.parentField = field;
        System.out.println("ParentClass constructor called.");
    }

    public ParentClass() {
        this("Default Parent Field"); // 调用带参构造
    }
}

class ChildClass extends ParentClass {
    private String childField;

    public ChildClass(String parentData, String childData) {
        super(parentData); // 显式调用父类的带参构造方法
        this.childField = childData;
        System.out.println("ChildClass constructor called.");
    }

    public ChildClass(String childData) {
        // 这里没有显式调用super()，编译器会默认插入super()，
        // 也就是调用ParentClass的无参构造方法
        this.childField = childData;
        System.out.println("ChildClass constructor (single arg) called.");
    }
}

super() 的存在保证了继承链上的对象能够自底向上地完成初始化，即父类部分先于子类部分初始化。这是Java对象模型的基础。

为什么构造方法中this()和super()调用必须是第一条语句？

这个问题其实触及了Java对象构造的核心机制。在我看来，这不仅仅是一个语法规定，更是为了保证对象状态的完整性和可预测性。

首先，对于 super() 来说，它必须是第一条语句的原因很直接：一个子类对象在内存中，实际上是父类对象的一个扩展。这意味着父类部分的成员变量和方法需要先被正确地初始化，才能保证子类在后续操作中能依赖一个“稳定”的父类状态。如果允许子类自己的代码先执行，那么子类可能会在使用或修改继承自父类的成员时，发现这些成员尚未被初始化，这无疑会导致难以追踪的错误或不一致的行为。你可以想象成盖房子，地基（父类）必须先打好，墙体（子类）才能稳固地搭建在其上。

其次，对于 this() 也是同样的逻辑。当一个构造方法通过 this() 调用同类的另一个构造方法时，被调用的那个构造方法通常承担了更核心或更全面的初始化任务。如果允许当前构造方法在调用 this() 之前执行其他代码，那么这些代码可能会在对象处于一个“半初始化”状态时运行，或者重复执行被 this() 调用的构造方法中已经完成的初始化逻辑。将其放在第一行，强制保证了构造方法链的执行顺序，确保了对象在任何时候都处于一个定义明确的初始化阶段。

总而言之，无论是 super() 还是 this()，它们作为构造方法的第一条语句，都是为了强制建立一个清晰、线性的初始化流程，避免了对象状态的不确定性，从而大大提高了程序的健壮性。而且，你不能同时把 this() 和 super() 都放在第一条语句，因为这会形成一个逻辑上的冲突，Java编译器不允许这种模糊的初始化顺序。

在什么场景下，我应该优先考虑使用this()进行构造方法重载？

从我的经验来看，this() 在构造方法重载中的应用，主要是为了追求代码的简洁性和可维护性，特别是在处理具有多种初始化方式的类时。

最常见的场景就是当你的类有多个构造方法，并且它们之间存在共享的初始化逻辑时。与其在每个构造方法中都重复写一遍相同的初始化代码，不如将这部分通用逻辑封装到一个“主”构造方法中，然后让其他辅助构造方法通过 this() 调用这个主构造方法。

举个例子，假设你有一个 Product 类，它可能有多种方式来创建：

• 只提供产品名称。
• 提供产品名称和价格。
• 提供产品名称、价格和库存数量。

public class Product {
    private String name;
    private double price;
    private int stock;

    // 主构造方法，包含所有参数
    public Product(String name, double price, int stock) {
        this.name = name;
        this.price = price;
        this.stock = stock;
        System.out.println("Product fully initialized: " + name);
    }

    // 辅助构造方法：只提供名称和价格，库存默认0
    public Product(String name, double price) {
        this(name, price, 0); // 调用主构造方法
        System.out.println("Product initialized with name and price: " + name);
    }

    // 辅助构造方法：只提供名称，价格和库存都默认
    public Product(String name) {
        this(name, 0.0); // 调用上面的辅助构造方法
        System.out.println("Product initialized with name only: " + name);
    }

    // ... 其他方法
}

在这个例子中，this() 极大地减少了代码冗余。如果未来 Product 的初始化逻辑（比如添加一个 creationDate 字段）发生变化，我只需要修改主构造方法，而不是修改所有构造方法，这显著提高了代码的可维护性。它让类的初始化逻辑变得清晰，一眼就能看出不同构造方法之间的关系和它们最终会如何初始化对象。这种模式在构建复杂对象时尤其有用，因为它能有效地管理不同初始化路径下的状态一致性。

构造方法中不显式调用super()会有什么影响？编译器会做什么？

这是一个非常重要的点，特别对于刚接触继承的Java开发者来说，很容易在这里遇到编译错误。

当你在子类的构造方法中没有显式地写 super(...) 或 this(...) 时，Java编译器会非常“贴心”地为你做一件事：它会在你构造方法的第一行自动插入一个 super();。是的，就是调用父类的无参数构造方法。这是Java语言设计中一个非常核心的约定，它确保了父类部分的初始化总能被执行。

那么，这会有什么影响呢？

最大的影响在于，如果你的父类没有提供一个无参数的构造方法，那么你的子类在编译时就会报错。

考虑这个场景：

class BaseClass {
    private int value;

    // BaseClass只有一个带参数的构造方法
    public BaseClass(int value) {
        this.value = value;
        System.out.println("BaseClass initialized with value: " + value);
    }
    // 注意：这里没有无参构造方法
}

class DerivedClass extends BaseClass {
    private String name;

    public DerivedClass(String name) {
        // 编译器会在这里自动插入 super();
        // 但BaseClass没有无参构造方法！
        this.name = name;
        System.out.println("DerivedClass initialized with name: " + name);
    }
}

当你尝试编译 DerivedClass 时，你会得到一个编译错误，类似 "constructor BaseClass in class BaseClass cannot be applied to given types; required: int; found: no arguments"。这清楚地告诉我们，编译器尝试调用的 super() 找不到匹配的父类构造方法。

解决办法很简单：你必须在 DerivedClass 的构造方法中显式地调用 BaseClass 的带参构造方法：

class DerivedClass extends BaseClass {
    private String name;

    public DerivedClass(int baseValue, String name) {
        super(baseValue); // 显式调用父类的带参构造方法
        this.name = name;
        System.out.println("DerivedClass initialized with name: " + name);
    }
}

所以，编译器自动插入 super() 的机制，虽然方便了那些父类有无参构造方法的情况，但也要求开发者在设计继承体系时，要么确保父类提供一个无参构造方法（即使是私有的，或者通过其他构造方法链调用），要么在子类中总是显式地调用父类的某个有参构造方法。这本质上是Java强制你思考和管理整个对象继承链的初始化过程。

super()和this()调用在性能上有什么差异吗？

关于 super() 和 this() 在性能上的差异，我的看法是，在绝大多数实际应用场景中，这种差异几乎可以忽略不计。它们是Java语言层面用于对象构造和初始化管理的基础机制，而非性能优化的点。

从底层的角度看，无论是 this() 还是 super()，它们最终都会被编译器和JVM翻译成一系列的指令，用于分配内存、调用方法（即构造方法本身）以及初始化字段。这个过程是Java对象创建的固有开销，与你选择调用 this() 还是 super() 关系不大。

this() 主要是通过重用当前类中的其他构造方法来减少代码重复。这是一种编译时优化和代码组织策略，它减少了源代码的冗余，但并不会显著改变运行时对象创建的性能。JVM在执行这些构造方法链时，并不会因为是 this() 调用而产生额外的、可测量的性能损耗。

super() 则是确保父类部分的正确初始化。这也是对象创建流程中不可或缺的一环。无论你显式调用还是编译器隐式插入，父类构造方法总会被执行。所以，这里也谈不上 super() 本身会带来额外的性能负担。

如果说非要找一点“差异”，那可能也只是在极端的微基准测试环境下，或者在非常复杂的构造方法链中，理论上可能会有纳秒级别的差异。但这种差异对于应用程序的整体性能来说，完全可以忽略不计。应用程序的性能瓶颈通常出现在I/O操作、数据库访问、复杂的算法、网络通信或不合理的并发设计上，而不是在 super() 或 this() 这样的基本构造器调用上。

因此，在编写代码时，我们应该把关注点放在如何正确、清晰、可维护地构造对象上，而不是在 this() 和 super() 的性能微优化上。选择使用哪个，完全取决于你的初始化逻辑和继承关系，而不是为了追求那几乎不存在的性能提升。

本篇关于《super与this在Java构造方法中的区别》的介绍就到此结束啦，但是学无止境，想要了解学习更多关于文章的相关知识，请关注golang学习网公众号！