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Die einzelnen Lektionen, um Java Programmierung zu lernen


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So kannst du Konstruktoren für Java Programme anlegen und überladen

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Konstruktoren für Java Programme anlegen und überladen

Der Name sagt es schon.

Java Konstruktoren konstruieren oder bauen Java Objekte.
Und diese Objekte baut der Konstruktor auf Vorlage der entsprechenden Java Klasse.

In diesem Beitrag zeige ich dir natürlich verschiedene Ansätze wie du den Konstruktor einsetzt.
Ich zeige dir dies Schritt für Schritt.

Dabei zeige ich dir auch verschiedene Dinge, welche nicht funktionieren.
Ich zeige dir natürlich auch warum diese nicht funktionieren.

Ja warum so ausführlich?
Ich möchte, dass du ein besseres Verständnis im Umgang mit Konstruktoren aufbaust.

Wie werden Konstruktoren aufgerufen

Einen Konstruktor rufst du immer durch das Keyword new auf.
Dein Java Programm bekommt dann den Befehl: „Jetzt muss ich ein Java Objekt bauen“

Danach folgt der Klassenname.
Dein Programm weiß dann: „Okay, ich soll nicht irgendein Objekt bauen.
Nein, ich soll ein Objekt aus dieser bestimmten Klasse bauen.“

Dann folgt immer die Parameterliste.
Dein Programm weiß dann auch: „Ah ja, diese Eigenschaften soll das Objekt von Anfang an haben.“

Und da du ein Objekt immer zum Programmstart brauchst, implementierst du den Konstruktor in die main Methode.

Das ganze sieht dann so aus.

Die Beispielklasse Tier:

public class Tier{
int tierGroesse=156;//Größe in Zentimeter
String tierArt;//Art des Tieres als Textwert
}


Die Klasse Programmstart:

public class ProgrammStart{
public static void main (String [] args) {
Tier loewe = new Tier ();//Der Konstruktor legt ein neues Tierobjekt, namens loewe an.
}
}

Wenn wir jetzt so ein Tier (Löwen) erschaffen, braucht es Eigenschaften.

Und diese Eigenschaften müssen wir dem Tier zuweisen.
Der Konstruktor hat keine Parameter in seiner Parameterliste.
Das bedeutet, dass dieses Tier jetzt noch eigenschaftslos ist.

Das werden wir ändern.

Das ganze machst du über die Punktnotation.

  • Du nimmst den Namen deines Objektes.
  • Setzt einen Punkt.
  • Wählst dann die Eigenschaft bzw. Instanzvariable aus.
  • Und machst dann die Zuweisung.

Und so geht’s.

Zum Programmstart bekommt der Löwe eine Größe von 200 Zentimetern zugewiesen:

public class ProgrammStart{
public static void main (String [] args) {
Tier loewe = new Tier ();//Der Konstruktor legt ein neues Tierobjekt, namens loewe an.
loewe.tierGroesse=200;//Aufruf und Zuweisung durch Punktnotation
System.out.println("Das Tier ist "+loewe.tierGroesse+" Zentimeter groß.");
}
}



Stell dir einmal vor.
Du baust so ein Tier.
Und aus irgendeinem Grund weist du dem Tier keine Größe zu.

Dann hast du ein Tier ohne eine spezifische Größe.

Ist doch blöd oder?

Du solltest also die Möglichkeiten für dich und den Nutzer einschränken.

Man kann sagen:
Es sollte kein Tier angelegt werden, ohne dass ihm eine Größe zugewiesen wird.

Oder anders gesagt.
Du solltest bei der Erschaffung des Tieres schon die Größe festlegen müssen.

Und wie macht man das?
Indem man einen Java Konstruktor einsetzt.

Na das haben wir doch gerade, oder?
Ja aber dieser Konstruktor, nennt sich default-Konstruktor.
Das Wort default weist schon daraufhin, dass hier lediglich ein Standard angesprochen wurde.

Lass uns einen besseren Java Konstruktor für die Tierklasse anlegen.

Und so geht’s.

In deiner Tier Klasse, schreibst du jetzt einen richtigen Konstruktor.
Hier nochmal die Anweisung zum Aufruf des Default Konstruktors.
Tier loewe = new Tier ();

Da wir innerhalb der Klasse kein Objekt erschaffen wollen, fällt das Keyword new weg.
Alles andere wird so übernommen.

Die Beispielklasse Tier:

public class Tier{
int tierGroesse=156;//Größe in Zentimeter
String tierArt;//Art des Tieres als Textwert


Tier (){ //Ein parameterloser Konstruktor
}
}

Du hast jetzt einen parameterlosen Konstruktor angelegt.
Und der kann genau das Gleiche, wie der default-Konstruktor.

Da so ein Konstruktor auch immer etwas machen soll, dürfen die geschweiften Klammern nicht fehlen.

Genauso wie bei den Methoden, findet innerhalb der Klammern die Programmlogik statt.

Also schreibst du alles, was beim Erschaffen eines Java Objektes stattfinden soll, in die Klammern.

Und jetzt passt du den Konstruktor nach deinen Vorstellungen an.

Wie schon beschrieben, haben wir lediglich den default Konstruktor übernommen.

Wir wollen aber eine Nutzereingabe erzwingen.
Beim Erschaffen eines Tieres soll der Nutzer später unbedingt die Größe angeben müssen.

Das heißt, dem Konstruktor fehlt ein Parameter.
Wir müssen dem Konstruktor die Instanzvariable „groesse“ mitgeben.

Und genau das versuchen wir jetzt.
Lass uns das ganze mal beim Programmstart testen.

Die Beispielklasse Tier mit Parameter im Konstruktor:

public class Tier{
int tierGroesse=156;//Größe in Zentimeter
String tierArt;//Art des Tieres als Textwert


Tier (int tierGroesse){ //Der Konstruktor erwartet jetzt eine Zahl
}
}


Zum Programmstart bekommt der Konstruktor eine Größe von 300 Zentimetern zugewiesen:

public class ProgrammStart{
public static void main (String [] args) {
Tier loewe = new Tier (300);//Löwe soll 300 cm groß sein.
System.out.println("Das Tier ist "+loewe.tierGroesse+" Zentimeter groß.");
}
}

Starte das Programm.

Was ist passiert?
Anscheinend wurde der Wert unserer Instanzvariable nicht überschrieben.

Der Löwe ist nur 156 Zentimeter groß, anstatt 300.

Tja….
Was soll das? Ich will doch lediglich ein neues Tier erschaffen und diesem Tier von Anfang an eine Größe zuweisen.
Kann doch nicht so schwer sein, oder?

Ist es auch nicht.
Doch wir haben eines nicht beachtet.
Genau wie in Methoden, sind die Parameter, welche wir dem Konstruktor mitgeben immer lokale Variablen.

Das heißt diese Variable existiert außerhalb des Konstruktors nicht.

Und was ist mit der Variable ganz oben im Code?
Wir haben die Größe doch als Instanzvariable deklariert.

Und genau das ist das Problem.

Wir haben eine Instanzvariable groesse vom Datentyp Integer.
Und jetzt sagen wir:
„Liebes Programm leg mir eine zweite lokale Variable vom Datentyp Integer am Speicherort groesse an.“

Jetzt sagt unser Programm:
„Klar mach ich. Aber diese ist lokal. Außerhalb des Konstruktorrumpfes gibt es diese Variable nicht.“

Das heißt für Dich:
Du musst sie im Rumpf verarbeiten.

Okay, machen wir.
Du lässt also die lokale Variable stehen.
Es ist scheißegal, ob diese danach noch existiert.

Und du überschreibst den Wert der Instanzvariablen mit dem Wert der lokalen.

Und so könnte es aussehen.
Probier es ruhig einmal aus und sieh selbst, was passiert.

Die Beispielklasse Tier mit Parameter im Konstruktor:

public class Tier{
int tierGroesse=156;//Größe in Zentimeter
String tierArt;//Art des Tieres als Textwert


Tier (int tierGroesse){ //Der Konstruktor erwartet jetzt eine Zahl
tierGroesse=tierGroesse;//Zuweisung der lokalen Variablen
}
}

Starte das Programm nochmal und schau was passiert. (Die Klasse ProgrammStart starten)

Zu blöd immer noch der falsche Wert.

Ja anscheinend haben wir jetzt lediglich die lokale Variable überschrieben.

Ich machs jetzt kurz.
Die lokale Variable muss einen anderen Namen haben, als die Instanzvariable.

Tierklasse mit richtiger lokaler Variablen:

public class Tier{
int tierGroesse=156;//Größe in Zentimeter
String tierArt;//Art des Tieres als Textwert


//der Parameter bekommt jetzt einen anderen Namen. Aus tierGroesse wird dieTierGroesse
Tier (int dieTierGroesse){
tierGroesse=dieTierGroesse;//Überschreibt die Instanzvariable tierGroesse mit dem Wert der lokalen Variablen
}
}

Anmerkung:
Der Name der lokalen Variablen in der Parameterliste ist völlig egal.
Es bietet sich aber an, den Namen so zu wählen, dass der Zusammenhang zur Instanzvariablen erkennbar ist.

Was allerdings sehr wichtig ist.
Die lokale Variable muss den gleichen Datentyp haben, wie die Instanzvariable.

Starte doch einfach mal das Programm und erschaffe ein neues Tier.

Zum Programmstart bekommt der Konstruktor eine Größe von 300 Zentimetern zugewiesen:

public class ProgrammStart{
public static void main (String [] args) {
Tier loewe = new Tier (300);//Löwe soll 300 cm groß sein.
System.out.println("Das Tier ist "+loewe.tierGroesse+" Zentimeter groß.");
}
}

In der Konsole wird jetzt die richtige Zahl ausgegeben.

Cool es klappt.
Jetzt lass uns den Konstruktor erweitern.

Jedes Tierobjekt muss natürlich einer Art angehören.

Also setze in die Parameterliste wieder eine lokale Variable vom Typ String ein.
Und dann überschreibst du im Konstruktorrumpf den Wert der Instanzvariablen tierArt.
Trenne die Parameter durch ein Komma.

Tierklasse mit zwei Parametern:

public class Tier{
int tierGroesse=156;//Größe in Zentimeter
String tierArt;//Art des Tieres als Textwert


Tier (int dieTierGroesse, String dieTierArt ){ //zwei Parameter
tierGroesse=dieTierGroesse;//Zuweisung der Größe
tierArt=dieTierArt;//Zuweisung der Art
}
}

Beim Programmstart müssen wir dem Konstruktor jetzt zwei Parameter mitgeben und wir können die System.out.println() Anweisung flexibler machen.

Zum Programmstart bekommt der Java Konstruktor 2 Parameter zugewiesen:

public class ProgrammStart{
public static void main (String [] args) {
Tier loewe = new Tier (300, "Der Löwe");//2 Parameter übergeben
System.out.println(loewe.tierArt+" ist "+loewe.tierGroesse+" Zentimeter groß.");//Anstatt das Tier können wir einen flexiblen Namen einsetzen
}
}

Lass das Programm einmal laufen.

Was mich jetzt noch stört, ist die Bildschirmausgabe.
Diese soll doch gleich beim Erschaffen eines neuen Tieres erfolgen.

Lass uns die Bildschirmausgabe deshalb aus der main-Methode entfernen und diese in den Konstruktorrumpf stecken.
Dann haben wir bei jedem neuen Tier sofort und immer eine Rückgabe auf der Konsole.

Ist doch besser, oder?

Und so sieht der Code danach aus.

Tierklasse und Bildschirmausgabe im Konstruktor:

public class Tier{
int tierGroesse=156;//Größe in Zentimeter
String tierArt;//Art des Tieres als Textwert


Tier (int dieTierGroesse, String dieTierArt ){ //zwei Parameter
tierGroesse=dieTierGroesse;//Zuweisung der Größe
tierArt=dieTierArt;//Zuweisung der Art
//Da das Objekt (loewe) erst zum Programmstart existiert, darfst du nur die Instanzvariablen einsetzen. Das Objekt "loewe" existiert ja noch nicht. Somit wird aus loewe.tierArt nur noch tierArt.... usw.
System.out.println(tierArt+" ist "+tierGroesse+" Zentimeter groß.");
}
}


Die Klasse Programmstart erschafft das Tier. Die Bildschirmausgabe macht jetzt der Konstruktor.

public class ProgrammStart{
public static void main (String [] args) {
Tier loewe = new Tier (300, "Der Löwe");//2 Parameter übergeben
}
}

Starte jetzt das Programm und die Bildschirmausgabe wird direkt aus dem Konstruktor heraus erzeugt.

Wenn wir jetzt unser Programm so anschauen, haben wir an Eines nicht gedacht,

Und zwar muss jedes Tier eine bestimmte Größe haben.
Was ist aber, wenn wir gerade kein Werkzeug zum Messen dabei haben.

Oder jedes Tier muss zwingend einer bestimmten Art angehören.
Was ist aber, wenn wir die Art nicht wissen.

Oder noch viel cooler wäre es – Wir entdecken eine neue Art.

Wir müssen also den Konstruktor noch etwas flexibler machen.

Nein nicht flexibler.
Wir brauchen mehrere Java Konstruktoren. Und so könnten diese aussehen.

  1. Konstruktor 1: Nimmt zwingend die Größe und Art entgegen. Der Konstruktor soll dann eine Bildschirmausgabe erzeugen: „Wir haben ein neues Tier aufgenommen. Art: (und jetzt folgt die Tierart) Größe: ( und jetzt folgt die Größe)
  2. Konstruktor 2: Nimmt nur die Größe entgegen. Die Bildschirmausgabe soll lauten: „Hurra wir haben eine neue Tierart entdeckt. Die Größe beträgt: (jetzt folgt die Größe)
  3. Konstruktor 3: Nimmt nur die Tierart entgegen. Die Bildschirmausgabe soll lauten: „Wir haben ein neues Tier aufgenommen. Art: (jetzt folgt die Tierart).“ „Eh Mann wo ist mein Maßband“

Wenn du mehrere Konstruktoren schaffst, welche ein und dieselben Java Objekte erschaffen –
Dann nennt man so etwas überladen.

Lass uns mal die Java Konstruktoren überladen

Es ist ganz einfach.

Du legst einfach mehrere Konstruktoren in der Java Klasse an.
Und diesen gibst du dann unterschiedliche Parameterlisten mit.

Dadurch wird die Erschaffung eines Tier-Objektes recht flexibel.

Und so sieht der Code dazu aus.

Tierklasse mit drei Java Konstruktoren:

public class Tier{
int tierGroesse=156;//Größe in Zentimeter
String tierArt;//Art des Tieres als Textwert


//Konstruktor 1 nimmt Größe und Art entgegen
Tier (int dieTierGroesse, String dieTierArt ){ //zwei Parameter
tierGroesse=dieTierGroesse;//Zuweisung der Größe
tierArt=dieTierArt;//Zuweisung der Art
System.out.println("Wir haben ein neues Tier aufgenommen. Art: "+tierArt+" Größe: "+tierGroesse);
}


//Konstruktor 2 nimmt nur Größe entgegen
Tier (int dieTierGroesse){ //ein Parameter
tierGroesse=dieTierGroesse;//Zuweisung der Größe
System.out.println("Hurra wir haben eine neue Tierart entdeckt. Die Größe beträgt: "+tierGroesse);
}


//Konstruktor 3 nimmt nur die Art entgegen
Tier (String dieTierArt ){ //ein Parameter
tierArt=dieTierArt;//Zuweisung der Art
System.out.println("Wir haben ein neues Tier aufgenommen. Art: "+tierArt+ " Eh Mann, wo ist mein Maßband?");
}
}

In der main Methode schaffst du drei unterschiedliche Tierobjekte und führst das Programm dann aus.

Die Klasse Programmstart erschafft drei Tiere. Die Bildschirmausgabe macht jetzt der Konstruktor.

public class ProgrammStart{
public static void main (String [] args) {


Tier loewe = new Tier (300, "Löwe");//2 Parameter übergeben
Tier tiger = new Tier ("Tiger");//nur die Tierart ist bekannt
Tier unbekannt = new Tier (200);//nur die Größe ist bekannt
}
}

Zusammenfassung:

  • Um ein Java Objekt zu schaffen, benötigst du immer einen Konstruktor.
  • Dieser Konstruktor wird immer durch das Keyword new aufgerufen.
  • Einem Konstruktor kannst du verschiedene Parameter mitgeben.
    Die Parameter zwingen den Nutzer dazu, dass er bei der Erstellung eines Objektes sofort Eigenschaften festlegen muss.
  • Um das ganze dennoch flexibel zu gestalten, solltest du mehrere Java Konstruktoren mit unterschiedlichen Parameterlisten anlegen.
  • Das Konzept mehrere Konstruktoren in einer Java Klasse zu führen, nennt sich überladen.

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