Konstruktory
Co jsou konstruktory
• Konstruktory jsou speciální metody volané při vytváření nových objektů (=instancí) dané třídy.
• V konstruktoru se typicky inicializují atributy (proměnné) objektu.
• Konstruktory lze volat jen ve spojení s operátorem new k vytvoření nového objektu.
Konstruktory v Pythonu a Javě
• V Pythonu jsou to metody def init(self):
• V Javě se jmenují přesně stejně jako jejich třída (a bez návratového typu) public Person(String
name) { }.
• Konstruktorů v jedné třídě může být více, musí se pak lišit počtem, evt. typem parametrů.
Příklad třídy s konstruktorem v Pythonu
class Person:
Table of Contents
Co jsou konstruktory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  1
Konstruktory v Pythonu a Javě . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  1
Příklad třídy s konstruktorem v Pythonu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  1
Příklad třídy s konstruktorem v Javě. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  2
Rozdíly Python vs Java . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  2
Konstruktory — použití . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  2
Více konstruktorů v jedné třídě . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  2
Výběr konstruktoru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3
Výchozí (default) konstruktor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3
Pouhá deklarace proměnné. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
Nevytvoření objektu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
Návratový typ konstruktoru? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
Proměnná objektového typu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
Přiřazení proměnné objektového typu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  5
Příklad kopie odkazu na objekt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  5
Konstruktory — shrnutí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  5
Návrhové vzory. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  5
Vytvářecí návrhové vzory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  6
1
  # default constructor
  def __init__(self, name):
  self.name = name
Příklad třídy s konstruktorem v Javě
public class Person {
  private String name;
  public Person(String name) {
  this.name = name;
  }
}
Rozdíly Python vs Java
Java
identifikátor this znamená, že se přistupuje k atributům objektu. Není nutné používat tam, kde
se neshoduje jméno atributu a parametru. Někdo this systematicky používá, někdo nepoužívá.
Tendence je spíše nepoužívat.
Python
identifikátor self znamená totéž, ale musí se používat vždy při přístupu k atributu nebo metodě
objektu.
Konstruktory — použití
Python
pepa = Person("Pepa from Hongkong")
Java
Person pepa = new Person("Pepa from Hongkong");
• Toto volání vytvoří objekt pepa a naplní ho jménem.
• Následně je možné získávat hodnoty proměnných objektů pomocí tečkové notace, např.
pepa.name.
• V tomto případě by nebylo možné volat Person pepa = new Person(),
• ! protože existující konstruktor má jeden parametr.
Více konstruktorů v jedné třídě
• Je dost typické, že třída má dva či více konstruktorů
• Jedná se o tzv. přetěžování konstruktorů (overloading)
2
public class Person {
  private String name;
  public Person() {
  this.name = "<UNKNOWN>";
  }
  public Person(String name) {
  this.name = name;
  }
}
Výběr konstruktoru
• Při spuštění pak musíme řešit, který konstruktor se má použít
• To je však intuitivní: použije se ten, který se hodí dle zadaných parametrů
Se jménem nebo bez?
public class Person {
  private String name;
  public Person() {
  this.name = "<UNKNOWN>";
  }
  public Person(String name) {
  this.name = name;
  }
}
Lze si vybrat
public class Demo {
  public static void main(String[] args) {
  Person noname = new Person(); // <UNKNOWN>
  Person jan = new Person("Jan Fabián"); // Jan Fabián
  }
}
Výchozí (default) konstruktor
• Co když třída nemá definovaný žádný konstruktor?
• Vytvoří se automaticky výchozí (default) konstruktor:
public Person() { }
3
Použití výchozího konstruktoru
Person p = new Person();
Výchozí (default) konstruktor se vytvoří pouze v případě, že žádný jiný konstruktor v třídě
neexistuje.
Pouhá deklarace proměnné
Person p;
System.out.println(p.getName());
• Výrazný rozdíl oproti C++: v Javě vůbec nepůjde přeložit.
• Nevytvoří žádný objekt a překladač ví, že proměnná p neukazuje nikam.
• Tudíž veškerá volání p.getName() a podobně by byla nefunkční.
Nevytvoření objektu
• Když do odkazu přiřadím null, přeložit půjde.
• Nicméně, co se stane, když zavolám nad odkazem null metody?
Person p = null;
System.out.println(p.getName());
• Kód po spuštění "spadne", neboli zhavaruje, předčasně skončí.
• Java sa snaží pád programu popsat pomocí výjimek (exceptions).
• Výjimky mají své jméno, obvykle i určitý textový popis dokumentující příčinu havárie.
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
Návratový typ konstruktoru?
• "prázdný" typ void? NIKOLI!
• konstruktory vracejí odkaz na vytvořený objekt
• návratový typ nepíšeme, typem je fakticky odkaz na nově vytvořený objekt
Proměnná objektového typu
• Bavíme se o proměnných lokálních ve kódu metod.
4
• Proměnná objektového typu se deklaruje např. Person p;
• Deklarace proměnné objektového typu sama o sobě žádný objekt nevytváří.
• Takové proměnné jsou pouze odkazy na dynamicky vytvářené objekty.
• Vytvoření objektu se děje až operátorem new dynamicky, instance se vytvoří až za běhu
programu.
• V Javě se celé objekty do proměnné neukládají, jde vždy o uložení pouze odkazu (adresy) na
objekt.
Přiřazení proměnné objektového typu
• Přiřazením takové proměnné pouze zkopírujeme odkaz.
• Na jeden objekt se odkazujeme nadále ze dvou míst.
• Nezduplikujeme tím objekt.
Příklad kopie odkazu na objekt
Proměnné jan a janCopy ukazují na ten tentýž objekt ⇒ změna objektu se projeví v obou:
public static void main(String[] args) {
  Person jan = new Person("Jan");
  Person janCopy = jan;
  janCopy.name = "Janko"; // modifies jan too
  System.out.println(jan.name); // prints "Janko"
}
Přiřazení janCopy.name = "Janko" bude možné jen tehdy, nebude-li atribut name privátní, jinak
bychom museli mít něco jako janCopy.setName("Janko").
Konstruktory — shrnutí
Jak je psát a co s nimi lze dělat?
• neuvádí se návratový typ
• mohou a nemusí mít parametry
• když třída nemá žádný konstruktor, automaticky se vytvoří výchozí
• může jich být více v jedné třídě, reálně se používá
Návrhové vzory
• Návrhové vzory jsou osvědčené způsoby objektové dekompozice v jasně popsaných situacích
• Jsou použitelné pro libovolný objektově orientovaný jazyk
5
• Jejich aplikace ale vyžaduje návrhová rozhodnutí, která mohou být ovlivněna vlastnostmi
programovacího jazyka
• Mnohé si postupně stručně představíme s cílem
◦ demonstrovat, že objektová dekompozice Java Core API není náhodná,
◦ motivovat vás k používání vozrů při dekompozici vašeho kódu.
Vytvářecí návrhové vzory
Speciální podskupina návrhových vzorů, která nabízí alternativní způsoby k vytváření objektů, než
je prosté volání konstruktoru
• Singleton: Vytvoření jediné instance třídy, kterou všichni sdílí a snadno k ní přistupují
odkudkoli.
• Builder: Konstrukce složitého objektu po kouscích (např. vytvoření grafu přidáváním uzlů a
hran).
• Prototype: Namísto vytváření nového objektu naklonuj existující objekt.
• Abstract Factory: Jednotné místo pro vytváření vzájemně kompatibilních instancí různých tříd.
• Factory Method: Přenechání konstrukce objektu podtřídě.
• Dobrá praxe dle Josh Bloch: Effective Java
6