JAva使用static修饰的对象(java final修饰对象)

本篇我们将学习面向对象的其他知识点,其中有关键字final,被它修饰的成员的值不能被修改;关键字static,被它修饰的成员是属于类的并且可以被所有同类型对象共享;权限修饰符,可以控制类成员的访问范围;内部类,方便将存在一定逻辑关系的类组织在一起,又可以对外界隐藏。

第一章:关键字final

1.1-概述(了解)

为什么要学习final关键字

学习了继承后,我们知道,子类可以在父类的基础上改写父类内容,比如,方法重写。

那么我们能不能随意的继承API中提供的类,改写其内容呢?显然这是不合适的。

为了避免这种随意改写的情况,Java提供了 final 关键字,用于修饰 不可改变 内容。

final关键字可修饰的内容

被final修饰的内容不可改变。可以用于修饰类、方法和变量。

  • 类:被修饰的类,不能被继承。
  • 方法:被修饰的方法,不能被重写。
  • 变量:被修饰的变量,不能被重新赋值。

1.2-final使用格式(记忆)

修饰类

格式如下:

final class 类名 {
  
}

查询API发现像 public final class String 、 public final class Math 、 public final class Scanner 等,很多我们学习过的类,都是被final修饰的,目的就是供我们使用,而不让我们所以改变其内容。

修饰方法

格式如下:

修饰符 final 返回值类型 方法名(参数列表){
    //方法体
}

重写被 final 修饰的方法,编译时就会报错。

修饰变量

局部变量:基本类型的局部变量,被final修饰后,只能赋值一次,不能再更改。代码如下:

public class FinalDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 声明变量,使用final修饰
        final int a;
        // 第一次赋值 
        a = 10;
        // 第二次赋值
        a = 20; // 报错,不可重新赋值


        // 声明变量,直接赋值,使用final修饰
        final int b = 10;
        // 第二次赋值
        b = 20; // 报错,不可重新赋值
    }
}

局部变量:引用类型的局部变量,被final修饰后,只能指向一个对象,地址不能再更改。但是不影响对象内部的成员变量值的修改,代码如下:

public class FinalDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 User 对象
        final   User u = new User();
        // 创建 另一个 User对象
        u = new User(); // 报错,指向了新的对象,地址值改变。

        // 调用setName方法
        u.setName("张三"); // 可以修改
    }
}

成员变量:成员变量涉及到初始化的问题,初始化方式有两种,只能二选一:显示初始化 和 构造方法初始化。

显示初始化:

public class User {
    final String USERNAME = "张三";
    private int age;
}

构造方法初始化:

public class User {
    final String USERNAME ;
    private int age;
    public User(String username, int age) {
        this.USERNAME = username;
        this.age = age;
    }
}

第二章:关键字static

2.1-概述(了解)

static关键字是什么

static是静态修饰符,一般修饰成员。

被static修饰的成员属于类,不属于单个这个类的某个对象。

static修饰的成员被多个对象共享。

static修饰的成员属于类,但是会影响每一个对象。

被static修饰的成员又叫类成员,不叫对象的成员。

static关键字的特点

  1. 被static修饰的属于类,不属于对象。
  2. 优先于对象存在。
  3. static修饰的成员,可以作为共享的数据(只要是根据static修饰的成员所在的类创建出来的对象,都可以共享这个数据)。

2.2-定义和使用(记忆)

类变量的定义和使用

当 static 修饰成员变量时,该变量称为 类变量

该类的每个对象都 共享 同一个类变量的值。任何对象都可以更改该类变量的值,但也可以在不创建该类的对象的情况下对类变量进行操作。

定义格式: static 数据类型 变量名;

static String room;

比如说,同学们进入学校上学(比如清华大学)时,那么我们所有学生的学校都是清华大学,而且每个学生都一样,跟每个学生无关。

我们可以这样定义一个静态变量school,代码如下:

public class Student {
  private String name;
  private int age;
  // 类变量,记录学生学习的学校
  public static String school = "清华大学";

  public Student(String name, int age){
    this.name = name;
    this.age = age;     
  }

  // 打印属性值
  public void show() {
    System.out.println("name=" + name + ", age=" + age + ", school=" + school );
  }
}

public class StuDemo {
  public static void main(String[] args) {
    Student s1 = new Student("张三", 23);
    Student s2 = new Student("李四", 24);
    Student s3 = new Student("王五", 25);
    Student s4 = new Student("赵六", 26);

    s1.show(); // Student : name=张三, age=23, school=清华大学
    s2.show(); // Student : name=李四, age=24, school=清华大学
    s3.show(); // Student : name=王五, age=25, school=清华大学
    s4.show(); // Student : name=赵六, age=26, school=清华大学
  }
}

类方法(静态方法)的定义和使用

当 static 修饰成员方法时,该方法称为 类方法 。静态方法在声明中有 static ,建议使用类名来调用,而不需要创建类的对象。调用方式非常简单。使用 static关键字修饰的成员方法,习惯称为 静态方法

定义格式:

修饰符 static 返回值类型 方法名 (参数列表){ 
    // 执行语句 
}

在Student类中定义静态方法

public static void showNum() {
  System.out.println("num:" +  numberOfStudent);
}

注意事项:

  • 静态方法可以直接访问类变量和静态方法。
  • 静态方法 不能直接访问 普通成员变量或成员方法。反之,成员方法可以直接访问类变量或静态方法。
  • 静态方法中,不能使用 this 关键字。

静态成员的调用方式

被static修饰的成员可以并且建议通过 类名直接访问 。虽然也可以通过对象名访问静态成员,原因即多个对象均属于一个类,共享使用同一个静态成员,但是不建议,会出现警告信息。

格式:

// 访问类变量
类名.类变量名;

// 调用静态方法
类名.静态方法名(参数)

示例:

public class StuDemo2 {
  public static void main(String[] args) {      
    // 访问类变量
    System.out.println(Student.numberOfStudent);
    // 调用静态方法
    Student.showNum();
  }
}

2.3-静态原理图(理解)

static 修饰的内容:

  • 是随着类的加载而加载的,且只加载一次。
  • 存储于一块固定的内存区域(静态区),可以直接被类名调用。
  • 它优先于对象存在,可以被所有对象共享。

JAva使用static修饰的对象(java final修饰对象)

2.4-静态代码块(理解)

静态代码块:定义在成员位置,使用static修饰的代码块{ }。

  • 位置:类中方法外。
  • 执行:随着类的加载而执行且执行一次,优先构造方法的执行。

作用:类加载时,可以实现一些初始化操作。

public class Person {
    private String name;
    private int age;
     //静态代码块
    static{
        System.out.println("静态代码块执行了");
    }
}

2.5-静态导入(理解)

静态导入就是java包的静态导入,使用import static 静态导入包 , 这样可以直接使用方法名去调用静态的方法。

格式

import static 包名.类名.方法名;
import static 包名.类名.*;

使用

定义A类 如下, 含有两个静态方法 :

package com.lpl666; 
public class A {
    public static void print(String s){
        System.out.println(s);
    }

    public static void print2(String s){
        System.out.println(s);
    }
}

静态导入一个类的某个静态方法 , 使用static和类名A .方法名 , 表示导入A类中的指定方法 , 代码演示 :

import static com.lpl666.A.print;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        print("test string");
    }
}

如果有多个静态方法 , 使用static和类名 A . , 表示导入A类里的所有的静态方法, 代码演示 :

import static com.lpl666.A.*;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        print("test string");
        print2("test2 string");
    }
}

第三章:权限修饰符

3.1-概述(了解)

在Java中提供了四种访问权限,使用不同的访问权限修饰符修饰时,被修饰的内容会有不同的访问权限,

  • public:公共的。
  • protected:受保护的
  • default:默认的
  • private:私有的

3.2-访问权限(记忆)

JAva使用static修饰的对象(java final修饰对象)

可见,public具有最大权限。private则是最小权限。

编写代码时,如果没有特殊的考虑,建议这样使用权限:

private
 public
public

第四章:内部类

4.1-概述(了解)

将一个类A定义在另一个类B里面,里面的那个类A就称为 内部 ,B则称为 外部类

内部类,方便将存在一定逻辑关系的类组织在一起,又可以对外界隐藏。

4.2-成员内部类(记忆)

成员内部类:定义在 类中方法外 的类。

定义格式

class 外部类 {
    class 内部类{

    }
}

示例

在描述事物时,若一个事物内部还包含其他事物,就可以使用内部类这种结构。比如,汽车类 Car 中包含发动机类 Engine ,这时, Engine 就可以使用内部类来描述,定义在成员位置。

class Car { //外部类
    class Engine { //内部类

    }
}

访问特点

  • 内部类可以直接访问外部类的成员,包括私有成员。
  • 外部类要访问内部类的成员,必须要建立内部类的对象。

创建内部类对象格式

格式:外部类名.内部类名 对象名 = new 外部类型().new 内部类型();

示例:人和人的心脏

Person类和内部类Heart

public class Person {
    private  boolean live = true;
    class Heart {
        public void jump() {
            // 直接访问外部类成员
            if (live) {
                System.out.println("心脏在跳动");
            } else {
                System.out.println("心脏不跳了");
            }
        }
    }

    public boolean isLive() {
        return live;
    }

    public void setLive(boolean live) {
        this.live = live;
    }

}

测试类:Test

public class InnerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建外部类对象 
        Person p  = new Person();
        // 创建内部类对象
        Person.Heart heart = p.new Heart();
        // 调用内部类方法
        heart.jump();
        // 调用外部类方法
        p.setLive(false);
        // 调用内部类方法
        heart.jump();
    }
}
/*
    输出结果:
        心脏在跳动
        心脏不跳了
*/

内部类仍然是一个独立的类,在编译之后会内部类会被编译成独立的.class文件,但是前面冠以外部类的类名和$符号 。

比如,Person$Heart.class。

4.3-匿名内部类(记忆)

匿名内部类是内部类的简化写法。它的本质是一个 带具体实现的 父类或者父接口的 匿名的 子类对象

开发中,最常用到的内部类就是匿名内部类了。以接口举例,当你使用一个接口时,似乎得做如下几步操作,

  1. 定义子类
  2. 重写接口中的方法
  3. 创建子类对象
  4. 调用重写后的方法

我们的目的,最终只是为了调用方法,那么能不能简化一下,把以上四步合成一步呢?匿名内部类就是做这样的快捷方式。

匿名内部类的定义和使用

前提:必须存在一个 类或者接口 ,这里的 类可以是具体类也可以是抽象类

格式:

new 父类名或者接口名(){
    // 方法重写
    @Override 
    public void method() {
        // 执行语句
    }
};

代码:

接口Fly

public interface Fly {
  void fly();
}

测试类

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
   /*
       1.等号右边:是匿名内部类,定义并创建该接口的子类对象 
       2.等号左边:是多态赋值,接口类型引用指向子类对象 
   */
    Fly bird = new Fly() {
      @Override
      public void fly() {
        System.out.println("小鸟飞...");
      }
    };
    // 调用匿名内部类重写后的方法。
    bird.fly();

  }
}

匿名内部类在Java中是实现 函数式编程 (后续篇幅讲解)的基础。

第五章:引用类型的传递

5.1-类名作为参数和返回值(理解)

概述

  • 类名作为方法的形参方法的形参是类名,其实需要的是该类的对象实际传递的是该对象的【地址值】
  • 类名作为方法的返回值方法的返回值是类名,其实返回的是该类的对象实际传递的,也是该对象的【地址值】

示例

public class Person{
  public void eat(){
    System.out.println("吃饭");
  }
}
public class Test{
  public static void main(String[] args){
        method(new Person());
           Person p = method2();
  }
  pubic static void method(Person p){
       p.eat();
  }
  public static Person method2(){
        return new Person();
  }
}

5.2-抽象类作为形参和返回值(理解)

概述

  • 方法的形参是抽象类名,其实需要的是该抽象类的子类对象
  • 方法的返回值是抽象类名,其实返回的是该抽象类的子类对象

示例

public abstract class Animal{
      public abstract void eat();
}
public class Cat extends Animal{
  public void eat(){
    System.out.println("要吃鱼");
  }
}
public class Test{
  public static void main(String[] args){
      method(new Cat());
    
     Animal a = method2();
    
  }
  public static void method(Animal a){
       a.eat();
  }
  public static Animal method2(){
        return new cat();
  }
}

5.3-接口名作为形参和返回值(理解)

概述

  • 方法的形参是接口名,其实需要的是该接口的实现类对象
  • 方法的返回值是接口名,其实返回的是该接口的实现类对象

示例

public interface Fly{
    public abstract void fly();
 }
public class Bird implements Fly{
  public void fly(){
    System.out.println("自由飞翔");
  }
}
public class Test{
  public static void main(String[] args){
     method(new Bird());
    
     Fly f = method2();
    
  }
  public static void method(Fly f){
         f.fly();
  }
  public static Fly method2(){
        return new Bird();
  }
}

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