Java 基礎教程：建構子與方法多載完整解析

建構子

物件建立時自動呼叫，用於初始化資料成員與執行特定操作。

特徵

• 名稱與類別相同
• 無回傳類型（連 void 都沒有）
• 可接收參數列表
• 透過 new ClassName(args) 呼叫

基本範例

public class Human {
    int height;
    
    // 建構子
    public Human(int h) {
        this.height = h;
        System.out.println("I'm born, height: " + h);
    }
    
    public int getHeight() { return height; }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Human person = new Human(160);  // 呼叫建構子
        System.out.println(person.getHeight());  // 160
    }
}

輸出：

I'm born, height: 160
160

建構子做兩件事

1. 為資料成員提供初始值：this.height = h;
2. 執行特定初始化操作：System.out.println(...)

初始化優先順序

三種初始化方式優先級（高 → 低）：

建構子 > 顯式初始化 > 預設初始化

驗證範例

class Human {
    int height = 170;  // 顯式初始化
    
    public Human(int h) {
        this.height = h;  // 建構子覆蓋
    }
}

Human h = new Human(160);
System.out.println(h.height);  // 160（建構子勝出）

預設初始值

方法多載

同一類別中定義多個同名方法，參數列表不同（類型、個數、順序）。編譯器根據呼叫時的實參決定呼叫哪個方法。

建構子多載

class Human {
    int height;
    String name;
    
    // 建構子 1
    public Human(int h) {
        this.height = h;
        System.out.println("建構子1: height=" + h);
    }
    
    // 建構子 2
    public Human(int h, String n) {
        this.height = h;
        this.name = n;
        System.out.println("建構子2: height=" + h + ", name=" + n);
    }
}

Human h1 = new Human(150);           // 呼叫建構子1
Human h2 = new Human(150, "NeZha");  // 呼叫建構子2

普通方法多載

class Human {
    void breath() {
        System.out.println("hu...hu...");
    }
    
    void breath(int rep) {
        for (int i = 0; i < rep; i++) {
            System.out.println("lu...lu...");
        }
    }
}

Human h = new Human();
h.breath();       // 呼叫無參數版本
h.breath(10);     // 呼叫有參數版本，輸出 10 行

多載解析規則

1. 精確匹配參數類型
2. 隱式類型轉換（widening）：int → long → float → double
3. 自動裝箱/拆箱
4. 可變參數 (...) 優先級最低

多載陷阱

void test(int i) { System.out.println("int"); }
void test(long l) { System.out.println("long"); }
void test(Integer i) { System.out.println("Integer"); }

test(1);        // int（精確匹配）
test(1L);       // long
test(new Integer(1)); // Integer

// 陷阱：null 無法確定類型
// test(null);  // 編譯錯誤：ambiguous
test((Integer) null); // 需強制轉型

this 關鍵字

• this.field：存取實例欄位（區分同名參數）
• this.method()：呼叫實例方法
• this(...)：建構子鏈呼叫另一個建構子（必須在第一行）
• 隱性參數：每個實例方法隱含接收 this

建構子鏈範例

class Human {
    int height;
    String name;
    int age;
    
    public Human(int height) {
        this(height, "Unknown");  // 呼叫兩參數建構子
    }
    
    public Human(int height, String name) {
        this(height, name, 0);    // 呼叫三參數建構子
    }
    
    public Human(int height, String name, int age) {
        this.height = height;
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("完整初始化: " + height + ", " + name + ", " + age);
    }
}

new Human(160);              // 完整初始化: 160, Unknown, 0
new Human(160, "Tom");       // 完整初始化: 160, Tom, 0
new Human(160, "Tom", 25);   // 完整初始化: 160, Tom, 25

總結

練習建議

1. 建立 Rectangle 類別，提供 3 個建構子（寬高、寬高顏色、點座標寬高）
2. 實作 Calculator 類別，多載 add 方法支援 int、double、int[]、List<Integer>
3. 觀察 JDK 原始碼中 String、ArrayList、Thread 的建構子多載設計