Java要求,如果在构造函数中调用this()或super(),它必须是第一条语句。为什么?

例如:

public class MyClass {
    public MyClass(int x) {}
}

public class MySubClass extends MyClass {
    public MySubClass(int a, int b) {
        int c = a + b;
        super(c);  // COMPILE ERROR
    }
}

Sun编译器说,调用super必须是构造函数中的第一条语句。Eclipse编译器说,构造函数调用必须是构造函数中的第一个语句。

然而,你可以通过稍微重新安排代码来解决这个问题:

public class MySubClass extends MyClass {
    public MySubClass(int a, int b) {
        super(a + b);  // OK
    }
}

下面是另一个例子:

public class MyClass {
    public MyClass(List list) {}
}

public class MySubClassA extends MyClass {
    public MySubClassA(Object item) {
        // Create a list that contains the item, and pass the list to super
        List list = new ArrayList();
        list.add(item);
        super(list);  // COMPILE ERROR
    }
}

public class MySubClassB extends MyClass {
    public MySubClassB(Object item) {
        // Create a list that contains the item, and pass the list to super
        super(Arrays.asList(new Object[] { item }));  // OK
    }
}

因此,它不会阻止您在调用super()之前执行逻辑。它只是阻止您执行无法放入单个表达式中的逻辑。

调用this()也有类似的规则。编译器说,调用this必须是构造函数中的第一条语句。

为什么编译器有这些限制?你能给出一个代码例子,如果编译器没有这个限制,就会发生不好的事情吗?


当前回答

Tldr:

其他的答案都解决了这个问题的“为什么”。我将提供一个关于这个限制的hack:

基本思想是用嵌入式语句劫持超级语句。这可以通过将语句伪装成表达式来实现。

Tsdr:

假设我们想在调用super()之前执行Statement1()到Statement9():

public class Child extends Parent {
    public Child(T1 _1, T2 _2, T3 _3) {
        Statement_1();
        Statement_2();
        Statement_3(); // and etc...
        Statement_9();
        super(_1, _2, _3); // compiler rejects because this is not the first line
    }
}

编译器当然会拒绝我们的代码。所以,我们可以这样做:

// This compiles fine:

public class Child extends Parent {
    public Child(T1 _1, T2 _2, T3 _3) {
        super(F(_1), _2, _3);
    }

    public static T1 F(T1 _1) {
        Statement_1();
        Statement_2();
        Statement_3(); // and etc...
        Statement_9();
        return _1;
    }
}

唯一的限制是父类必须有一个构造函数,该构造函数必须至少接受一个参数,以便我们可以将语句作为表达式潜入。

这里有一个更详细的例子:

public class Child extends Parent {
    public Child(int i, String s, T1 t1) {
        i = i * 10 - 123;
        if (s.length() > i) {
            s = "This is substr s: " + s.substring(0, 5);
        } else {
            s = "Asdfg";
        }
        t1.Set(i);
        T2 t2 = t1.Get();
        t2.F();
        Object obj = Static_Class.A_Static_Method(i, s, t1);
        super(obj, i, "some argument", s, t1, t2); // compiler rejects because this is not the first line
    }
}

改写成:

// This compiles fine:

public class Child extends Parent {
    public Child(int i, String s, T1 t1) {
        super(Arg1(i, s, t1), Arg2(i), "some argument", Arg4(i, s), t1, Arg6(i, t1));
    }

    private static Object Arg1(int i, String s, T1 t1) {
        i = Arg2(i);
        s = Arg4(s);
        return Static_Class.A_Static_Method(i, s, t1);
    }

    private static int Arg2(int i) {
        i = i * 10 - 123;
        return i;
    }

    private static String Arg4(int i, String s) {
        i = Arg2(i);
        if (s.length() > i) {
            s = "This is sub s: " + s.substring(0, 5);
        } else {
            s = "Asdfg";
        }
        return s;
    }

    private static T2 Arg6(int i, T1 t1) {
        i = Arg2(i);
        t1.Set(i);
        T2 t2 = t1.Get();
        t2.F();
        return t2;
    }
}

事实上,编译器可以为我们自动化这个过程。他们只是选择不这么做。

其他回答

我完全同意,限制太严格了。使用静态辅助方法(如Tom Hawtin - tackline所建议的)或将所有“pre-super()计算”推入参数中的单个表达式并不总是可行的,例如:

class Sup {
    public Sup(final int x_) { 
        //cheap constructor 
    }
    public Sup(final Sup sup_) { 
        //expensive copy constructor 
    }
}

class Sub extends Sup {
    private int x;
    public Sub(final Sub aSub) {
        /* for aSub with aSub.x == 0, 
         * the expensive copy constructor is unnecessary:
         */

         /* if (aSub.x == 0) { 
          *    super(0);
          * } else {
          *    super(aSub);
          * } 
          * above gives error since if-construct before super() is not allowed.
          */

        /* super((aSub.x == 0) ? 0 : aSub); 
         * above gives error since the ?-operator's type is Object
         */

        super(aSub); // much slower :(  

        // further initialization of aSub
    }
}

正如Carson Myers所建议的那样,使用“尚未构造的对象”异常会有所帮助,但是在每个对象构造期间检查这个异常会减慢执行速度。我希望Java编译器能够更好地区分(而不是不合理地禁止if语句,但允许在形参中使用?-操作符),即使这会使语言规范复杂化。

父类的构造函数需要在子类的构造函数之前调用。这将确保如果在构造函数中调用父类上的任何方法,父类已经正确设置。

你要做的是,将参数传递给超级构造函数是完全合法的,你只需要像你所做的那样内联构造这些参数,或者将它们传递给你的构造函数,然后将它们传递给super:

public MySubClassB extends MyClass {
        public MySubClassB(Object[] myArray) {
                super(myArray);
        }
}

如果编译器没有强制执行,你可以这样做:

public MySubClassB extends MyClass {
        public MySubClassB(Object[] myArray) {
                someMethodOnSuper(); //ERROR super not yet constructed
                super(myArray);
        }
}

在父类有默认构造函数的情况下,编译器会自动插入对super的调用。由于Java中的每个类都继承自Object,所以必须以某种方式调用Object的构造函数,并且必须首先执行它。编译器可以自动插入super()。强制super首先出现,强制构造函数主体以正确的顺序执行,即:Object -> Parent -> Child -> ChildOfChild -> SoOnSoForth

实际上,super()是构造函数的第一个语句,因为要确保在构造子类之前父类已经完全形成。即使在第一个语句中没有super(),编译器也会为你添加它!

我已经通过链接构造函数和静态方法找到了解决这个问题的方法。我想做的是这样的:

public class Foo extends Baz {
  private final Bar myBar;

  public Foo(String arg1, String arg2) {
    // ...
    // ... Some other stuff needed to construct a 'Bar'...
    // ...
    final Bar b = new Bar(arg1, arg2);
    super(b.baz()):
    myBar = b;
  }
}

基本上是根据构造函数的形参构造一个对象,将对象存储在成员中,并将该对象的方法的结果传递到super的构造函数中。使成员为final也是相当重要的,因为类的性质是不可变的。注意,构造Bar实际上需要一些中间对象,因此在我的实际用例中,它不能简化为一行程序。

我最终做出了这样的工作:

public class Foo extends Baz {
  private final Bar myBar;

  private static Bar makeBar(String arg1,  String arg2) {
    // My more complicated setup routine to actually make 'Bar' goes here...
    return new Bar(arg1, arg2);
  }

  public Foo(String arg1, String arg2) {
    this(makeBar(arg1, arg2));
  }

  private Foo(Bar bar) {
    super(bar.baz());
    myBar = bar;
  }
}

合法的代码,它完成了在调用超级构造函数之前执行多条语句的任务。

我找到了一个变通办法。

这将不会编译:

public class MySubClass extends MyClass {
    public MySubClass(int a, int b) {
        int c = a + b;
        super(c);  // COMPILE ERROR
        doSomething(c);
        doSomething2(a);
        doSomething3(b);
    }
}

这是可行的:

public class MySubClass extends MyClass {
    public MySubClass(int a, int b) {
        this(a + b);
        doSomething2(a);
        doSomething3(b);
    }

    private MySubClass(int c) {
        super(c);
        doSomething(c);
    }
}