Java程序设计：this引用的使用

在有参构造方法中，引入了一个关键字this。在Java中，this关键字总是指向调用该方法的对象。根据this出现位置的不同，this作为对象的默认引用有两种情形。

（1）系统自动调用构造方法时，this引用用来指向该构造方法正在初始化的对象。

（2）实例化对象调用成员时，this引用用来指向调用该方法的对象。

在Java中，this关键字有如下三种常见用法。

（1）使用this关键字引用成员变量，解决与局部变量名称冲突问题。例如：

按照Java语言的变量作用范围规定，参数age的作用范围为构造方法或方法内部，成员变量age的作用范围是类的内部，这样在构造方法中存在变量age的冲突。Java语言规定，当变量作用范围重叠时，作用域小的变量覆盖作用域大的变量。因此，在构造方法中，参数age起作用，如果需要访问成员变量age则必须使用this进行引用。当然，如果变量名不发生重叠，则this可以省略。但是，为了增强代码的可读性，一般将参数的名称和成员变量的名称保持一致。

（2）在一个类的构造方法内部，也可以使用this关键字引用其他的构造方法，这样可以降低代码的重复度。

构造方法是在实例化对象时被Java虚拟机自动调用的，在程序中不能像调用其他方法一样去调用构造方法，但可以在一个构造方法中使用“this（［参数1，参数2，…］）”的形式来调用其他的构造方法。使用时注意，这种调用只能出现在构造方法内部的第一行，且只能出现一次。另外，不能在一个类的两个构造方法中使用this互相调用，否则会出现死循环。

（3）在一个方法中通过this关键字访问其他方法、成员变量。

在一个类的内部，成员方法之间互相调用时也可以使用“this.方法名（参数）”来进行引用，只是所有这样的引用中this都可以省略。在使用“this.成员变量”时，如果不存在和局部变量的冲突，也可以省略this前缀。

当一个对象调用成员方法时，在该方法的栈帧的局部变量表里，第一个位置默认保存的就是用于传递方法所属对象实例的this引用。通过类可以在堆内存中构造若干个对象，而方法在类加载时存放在方法区，只有一份。下面通过一个案例分析。

【例3-5】

分析例3-4中MyCircle2Test2.java运行过程中JVM的内存操作（只分析方法区、栈区和堆区）。

（1）当运行My Circle2Test2程序时，就会启动一个JVM进程，通过类加载器将字节码文件MyCircle2Test2.class加载到该JVM内存的方法区，将main（）静态方法放在该方法区的静态区，而将构造方法加载在方法区的非静态区，如图3-7所示。

图3-7　加载MyCircle2Test2类文件(www.xing528.com)

（2）JVM根据类名MyCircle2Test2，识别并调用方法区静态区的main方法（程序入口），开始执行main方法。首先，在main线程虚拟机栈开辟main方法栈帧，执行main方法语句“MyCircle2 c=new MyCircle2（2.5）；”时，根据赋值运算符“=”左边的MyCircle2类，将MyCircle2.class类文件加载到方法区，在main方法栈帧分配局部变量c（MyCircle2对象引用变量），该引用变量没有默认值，如图3-8所示。

图3-8　在虚拟机栈中分配main方法栈帧

系统根据赋值运算符“=”右边的new关键字，在堆区中为对象开辟空间。假设该对象空间首地址为0x0015，将方法区内对实例变量的定义拷贝一份到对象空间，然后赋默认值，该对象double型实例变量radius的值默认初始化为0.0，接着执行实例初始化。首先显式初始化radius变量为5.0，如图3-9所示。

图3-9　堆中创建对象、默认初始化和显式初始化

接着，系统自动调用构造方法来完成初始化工作。在方法区非静态区找到构造方法MyCircle2（double radius），在该虚拟机栈顶开辟MyCircle2构造方法栈帧。由于是新建对象在调用构造方法，因此，MyCircle2构造方法栈帧中持有隐藏局部变量this引用指向该对象，参数radius接收实参的值，被赋值为2.5。语句“this.radius=radius；”的作用是将栈帧中局部变量radius的值赋给this引用对象中radius实例变量。到此为止，MyCircle2实例初始化工作完成。内存情况如图3-10所示。

图3-10　调用构造方法初始化

构造方法执行结束后，该方法栈帧出栈，栈帧内存被释放。根据赋值运算符，将堆中MyCircle2对象的地址赋给栈区引用变量c；到此为止，语句“MyCircle2 c=new MyCircle2（2.5）；”执行完毕。内存情况如图3-11所示。

图3-11　将堆区对象地址赋值给栈区引用变量

（3）当系统执行main方法打印c对象的半径（c.radius）时，通过main栈帧中引用变量c找到堆中该对象，并访问其实例变量radius。

（4）当系统执行main方法打印c对象面积（c.get Area（））时，系统在方法区非静态区找到方法get Area（），在栈顶为该方法分配栈帧。由于是变量c引用的对象调用的该方法，于是栈帧局部变量里持有this引用指向该对象。执行语句“double area=0；”时，系统在栈帧分配局部变量area并初始化为0.0。执行语句“area=PI*radius*radius；”时，先计算赋值运算符右边的表达式，系统在方法区的静态区里找到静态变量PI的值，在堆里找到实例变量radius的值，经过计算后将表达式结果赋值给局部变量area。其实，语句“area=PI*radius*radius；”等价于语句“area=MyCircle2.PI*this.radius*this.radius；”。内存情况如图3-12所示。

图3-12　对象调用get Area（）方法内存图

当get Area（）方法通过return语句将结果返回到main方法调用处后，get Area（）方法栈帧被弹出释放，main方法将该对象面积在控制台打印出来。系统继续执行main方法下一条打印c对象周长的语句，不再赘述。最后，当main方法执行完毕后，main方法栈帧也弹出释放，此时main线程结束。