Constructor 和 Static Initializer 的差別

前言：

泰勞因為接觸Android才開始學習用Java寫程式，有很多基本觀念並沒有在一開始就建立起來，因此開發過程中總是曲折離奇，時常耗費過多的時間來處理語法或是愚蠢的錯誤。雖然說「做中學」並沒有不好，而「錯中學」對工程師而言本來就是該有的態度，但若是能有扎實的基本觀念來支撐，一定能讓專案開發的更順利更完美！

建構子(Constructor)：

在Java裡有個特殊的方法叫做建構子，Construct這個動詞本身就有建造、建構的意思，動詞後面加上er或or變成名詞，則有「人」的意思，例如：teach是「教」，teacher是「教師」;pitch是「投」，pitcher是「投手」等等，對此有興趣的可以去翻閱高如峯著作的「神奇的字元素」。因此Constructor在這裡可解讀為建構某些東西的方法。

特性：

Constructors are special methods invoked when an object is created and are used to initialize them. A constructor name must be same as its class name.
建構子是當物件被建立(new)時，用於初始化物件屬性的方法。建構子的名稱必須和其類別名稱相同。

public class Program
{
    //建構子
    Program(){
        System.out.println("Constructor");
    }
    public static void main(String[] args) {
        //建立Program物件，並取名為p1
        Program p1 = new Program();
    }
}

上面的範例定義了Program類別用於初始化物件的建構子，並在main方法裡建立一個Program物件，此時Program類別裡的建構子就會被執行，因此會輸出Constructor這個字串。那如果建立兩個Program物件呢？

public static void main(String[] args) {
        Program p1 = new Program();
        Program p2 = new Program();
}

根據定義，建構子在物件被建立時就會執行，因此上面這段程式建立了兩個Program物件，建構子就會執行兩次，所以最後會輸出兩次Constructor字串。

一個類別裡，可以擁有多個「不同參數」的建構子。上面的範例是沒有參數的版本，當然也可以定義需要參數的建構子，若要使用，就必須在建立物件的同時，將參數帶入，這樣Java才能判斷要用哪一個建構子來初始化物件。

public class Program
{
    //建構子
    Program(){
        System.out.println("Constructor");
    }
    Program(String name){
        System.out.println("Name:"+name);
    }
    Program(int age){
        System.out.println("Age:"+age);  
    }
    public static void main(String[] args) {
        Program p1 = new Program();
        Program p2 = new Program("Kuanlin");
        Program p3 = new Program(18);
    }
}

上面範例程式輸出的結果如下圖所示，Java會依照不同的參數建構出不一樣的Program物件。

Static Initializer:

在Java裡有個功能與建構子非常相似，它就是「Static Initializer」，有時也會稱它為Class Initializer，因為它扮演的角色與類別可說是息息相關。Static Initializer必須使用Static關鍵字來修飾，而寫在Static區塊裡的程式，會習慣以Static Block來稱呼。

特性：

Static Initializer executed once at the time of class-loading and initialized by JVM. It can be thought of as a "Class Constructor".
Static Initializer的功能在於初始化類別，當類別初次被使用、被載入至JVM時，會執行寫在Static Block裡的程式碼。舉個例子，載入外部的函式庫，就是個常見的使用時機，如下範例所示。

public class Program
{
    //Static Initializer
    static{
        System.loadLibrary("myLib");
    }
    ......
}

定義中特別提到可以將Static Initializer視為Class Constructor，若直接翻譯成中文就是類別的建構子(此翻譯無文獻，大家參考就好)。對比文章開頭那個用於初始化物件的建構子，它們兩之間的功能非常類似，但目的卻不一樣喔！

Static Initializer	VS.	Constructor
靜態初始化區塊	中文翻譯	建構子
類別	初始化目標	物件
類別被載入至JVM	初始化時機	物件被建立(new)
需使用Static關鍵字來修飾	特殊要求	建構子名稱需與其類別名稱相同

接著來看一個範例，在類別裡定義Static Initializer與Constructor，並在main方法裡建立兩個物件，觀察看看到底會輸出什麼結果。

public class Program
{
    static{
        System.out.println("Static Block");
    }
    Program(){
        System.out.println("Constructor");
    }
    public static void main(String[] args) {
        Program p1 = new Program();
        Program p2 = new Program();
    }
}

建議大家先想一想、動一動頭腦、泡一泡牛奶再看答案。

相信大家都答對了吧！只要把它們之間不同之處搞懂了，就不會覺得困難。後面還有一個有趣的範例，直接來看程式碼吧！

Program.java:

public class Program
{
    static{
        System.out.println("Static Block");
    }
    Program(){
        System.out.println("Constructor");
    }
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Program");
        Program p1 = new Program();
        Program p2 = new Program();
    }
}

Test.java:

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("Test");
        Program p3 = new Program();
        Program p4 = new Program();
    }
}

Test.java與Program.java置於同一個目錄底下，將程式編譯之後，分別執行兩個Java檔，會得到什麼結果呢？

$ javac Program.java
$ java Program

$ javac Test.java
$ java Test

有沒有發現Program與Test最關鍵的差別在哪裡呢？仔細思考就會理解，因為Program在自己的main方法裡建立Program物件時，Program類別的main方法已經被執行了，也就是說Program類別已經被JVM載入了。相較之下，Test在main方法裡建立Program物件時，Program類別才初次被使用，因此輸出字串的順序才會有些許不同。