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宣告類別與物件時的常見錯誤

JAVA 25 SELF

等級 23 , 課堂 0

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1. 類別宣告時的錯誤

缺少存取修飾詞（預設為 package-private）

在 Java 中，如果你沒有明確為類別指定存取修飾詞，該類別就只會在目前套件內可見。這稱為 package-private，或「預設存取層級」。例如：

// 檔案 Book.java
class Book {
    String title;
}

此類別無法從其他套件使用。如果你希望類別在各處都可存取（對核心模型通常就是要這樣），請使用 public 修飾：

public class Book {
    String title;
}

為什麼這很重要？
若忘了加上 public，之後你可能會很困惑，為什麼其他套件中的某個 Library 看不到你的類別。

類別名稱與檔名不一致

在 Java 中，含有類別的檔名必須與檔內的 public 類別名稱完全一致（包含大小寫）。例如：

// 檔案 Book.java
public class Book {
    // ...
}

如果你把檔名取為 book.java（小寫開頭），或更糟的是 BooK.java，編譯器會報錯。這也是為什麼當你改了類別名稱卻忘了改檔名時，IDE 會一直對你發出警告。

宣告語法錯誤：遺漏大括號、方法與欄位位置錯誤

Java 是一門嚴格的語言。如果哪裡少了大括號，或不小心在一個方法裡宣告另一個方法（這在 Java 中是不允許的！），編譯器會立刻提醒你。

錯誤宣告範例：

public class User
    String name; // 糟了！缺了類別的大括號

    public void printName() {
        System.out.println(name);
    }
}

正確寫法：

public class User {
    String name;

    public void printName() {
        System.out.println(name);
    }
}

請記住：

所有欄位與方法都只能宣告在類別的大括號內。
方法之間不可互相巢狀（有些語言允許巢狀方法，但 Java 不行）。

2. 建立物件時的錯誤

在初始化之前嘗試使用物件（NullPointerException）

最常見的錯誤之一，就是嘗試使用尚未建立的物件。在 Java 中，參考型別的變數預設為 null。

範例：

User user;
System.out.println(user.name); // NullPointerException!

為什麼？
變數 user 已宣告但尚未初始化。當你嘗試存取欄位或方法時——就會得到 NPE（NullPointerException）。

正確作法：

User user = new User();
System.out.println(user.name); // 現在就沒問題了（如果欄位不是 null）

呼叫建構子時的錯誤（參數不匹配、沒有預設建構子）

如果類別只有帶參數的建構子，嘗試不帶參數建立物件就會導致編譯錯誤。

public class Book {
    String title;

    public Book(String title) {
        this.title = title;
    }
}

Book book = new Book(); // 錯誤！沒有無參數建構子

解決方案： 要嘛新增一個無參數建構子，要嘛在建立時總是傳入所需值：

Book book = new Book("Java 入門");

重複建立物件而非重複使用

有時候新手每次需要用到物件時都重新 new 一個，而不是重複使用已建立的實例。

Book book = new Book("Java 入門");
System.out.println(book.title);

book = new Book("Java 入門"); // 何必呢？先前已經有相同的物件了！
System.out.println(book.title);

這不是編譯錯誤，但屬於不佳的風格——你會遺失舊物件的參考並浪費額外記憶體。

3. 最佳實務：如何避免踩雷

務必明確標示存取修飾詞

別偷懶，該寫就寫上 public、private 或 protected——這不僅關乎安全性，也關乎程式碼的可讀性。IDE 當然會提示，但最好養成一開始就寫清楚的習慣。

範例：

public class User {
    private String name;
    // ...
}

注意類別命名

類別名稱使用大寫開頭，採用 CamelCase：Book、LibraryUser、BookManager。
檔名必須與類別名稱完全一致。

使用建構子初始化必填欄位

如果物件有一些欄位在建立時必須填好，請加上帶參數的建構子。這能在使用階段避免錯誤。

範例：

public class User {
    private String name;

    public User(String name) {
        this.name = name;
    }
}

現在就不能建立沒有名稱的 User——編譯器不會允許。

4. 實作所學：打造迷你應用程式「圖書館」

讓我們繼續擴充教學用的應用程式。假設我們有一個 Book 類別，以及一個管理書籍的 Library 類別。

正確的類別宣告範例

// 檔案 Book.java
public class Book {
    private String title;
    private String author;

    // 帶參數的建構子
    public Book(String title, String author) {
        this.title = title;
        this.author = author;
    }

    // Getter
    public String getTitle() {
        return title;
    }

    public String getAuthor() {
        return author;
    }
}

正確的物件建立範例

Book book = new Book("Java 入門", "John Doe");
System.out.println(book.getTitle() + " - " + book.getAuthor());

管理類別範例

// 檔案 Library.java
import java.util.ArrayList;

public class Library {
    private ArrayList<Book> books = new ArrayList<>();

    public void addBook(Book book) {
        books.add(book);
    }

    public void printAllBooks() {
        for (Book book : books) {
            System.out.println(book.getTitle() + " - " + book.getAuthor());
        }
    }
}

在 main 中的使用

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Library library = new Library();
        Book book1 = new Book("Java 入門", "John Doe");
        Book book2 = new Book("OOP 白話", "Ivan Ivanov");

        library.addBook(book1);
        library.addBook(book2);

        library.printAllBooks();
    }
}

5. 圖示與示意圖

示意圖：該把什麼放在哪裡？

+-----------------------------+
|         Book.java           |
|-----------------------------|
| public class Book {         |
|     private String title;   |  <--- 欄位（只能在類別內）
|     ...                     |
|     public Book(...) {...}  |  <--- 建構子（在類別內）
|     public String getTitle()|  <--- 方法（在類別內）
| }                           |
+-----------------------------+

+-----------------------------+
|        Main.java            |
|-----------------------------|
| public class Main {         |
|     public static void main |
|         // 建立物件         |
|         Book book = new Book|
| }                           |
+-----------------------------+

6. 常見錯誤解析

錯誤 1：類別名稱與檔案不一致

// 檔案：Libraryuser.java
public class LibraryUser { // 類別名稱的 U 是大寫，但檔名是小寫！
    // ...
}

class LibraryUser is public, should be declared in a file named LibraryUser.java

錯誤 2：試圖使用未初始化的物件

Book book;
System.out.println(book.getTitle()); // NullPointerException!

錯誤 3：遺漏大括號

public class Book
    private String title; // 欄位通常設為 private 以進行封裝
    // ...
}

';' expected

錯誤 4：在方法內宣告方法

public class User {
    public void printName() {
        void sayHello() {
            System.out.println("Hello!"); // 不能在方法內宣告方法！
        }
    }
}