一、類變量和類方法
1、類變量
類變量也叫靜態變量/靜態屬性,是該類的所有對象共享的變量,任何一個該類的對象去訪問它時,取到的都是相同的值,同樣任何一個該類的對象去修改它時,修改的也是同一個變量。
類變量定義方式
訪問修飾符 static 數據類型 變量名; 【推薦】 static 訪問修飾符 數據類型 變量名;
類變量內存佈局
package com.study; public class run { public static void main(String[] args) { money money1 = new money(); money money2 = new money(); money1.payfee(50); money1.payfee(100); System.out.println(money.getFee()); } } class money{ private int salary = 5000; private static double fee = 0; public void payfee(double fee) { money.fee += fee; } public static double getFee(){ return fee; } }
類變量訪問方式
類名.類變量名 //或者 對象名.類變量名 //靜態變量訪問修飾符的訪問權限和範圍與普通屬性是一樣的 //推薦使用:類名.類變量名;
類變量使用注意事項和細節討論
1> 什麼時候需要用類變量
當我們需要讓某個類的所有對象都共享一個變量時,就可以考慮使用類變量(靜態變量)
2> 類變量與實例變量(普通屬性)區別
類變量是該類的所有對象共享的,而實例變量是每個對象獨享的
3> 加上static稱爲類變量或靜態變量,否則稱爲實例變量/普通變量/非靜態變量
4> 類變量可以通過 類名.類變量名 或者 對象名.類變量名 來訪問,但java設計者推薦我們使用類名.類變量名方式訪問【前提是滿足訪問修飾符的訪問權限和範圍】
5> 實例變量不能通過類名.類變量名方式訪問
6> 類變量是在類加載時就初始化了,也就是說,即使你沒有創建對象,只要類加載了,就可以使用類變量了
7> 類變量的生命週期是隨類的加載開始,隨着類消亡而銷燬
2、類方法
類方法也叫靜態方法,形式如下:
訪問修飾符 static 數據返回類型 方法名() { }【推薦】 static 訪問修飾符 數據返回類型 方法名() { }
類方法的調用
類名.類方法名 //或者 對象名.類方法名 //前提是滿足訪問修飾符的訪問權限和範圍
類方法應用案例
package com.study; public class run { public static void main(String[] args) { money.payfee(50); money.payfee(100); System.out.println(money.getFee()); //輸出結果:150 } } class money{ private int salary = 5000; private static double fee = 0; public static void payfee(double fee) { money.fee += fee; } public static double getFee(){ return fee; } }
類方法經典的使用場景
當方法中不涉及到任何和對象相關的成員,則可以將方法設計成靜態方法,提高開發效率
比如:工具類中的方法utils、Math類、Arrays類、Collections 集合類
在程序員實際開發,往往會將一些通用的方法,設計成靜態方法,這樣我們不需要創建對象就可以使用了,比如:打印一維數組,冒泡排序,完成某個計算任務等
package com.study; public class run { public static void main(String[] args) { //調用方法都沒有創建對象 myTools.getSum(10,50); myTools.getAbs(-50); } } class myTools{ public static void getSum(int n1 , int n2){ System.out.println(n1 + n2); } public static void getAbs(int n1){ System.out.println(Math.abs(n1)); //沒有創建Math對象即可調用abs方法,因爲abs方位是static } }
類方法使用注意事項和細節討論
1> 類方法和普通方法都是隨着類的加載而加載,將結構信息存儲在方法區∶
類方法中無this的參數
普通方法中隱含着this的參數
2> 類方法可以通過類名調用,也可以通過對象名調用
package com.study; public class run { public static void main(String[] args) { myTools.getSum(10,50); //通過類名調用 myTools myTools1 = new myTools(); myTools1.getSum(10,20); //通過對象調用 } } class myTools{ public static void getSum(int n1 , int n2){ System.out.println(n1 + n2); } public static void getAbs(int n1){ System.out.println(Math.abs(n1)); } }
3> 普通方法和對象有關,需要通過對象名調用,比如 對象名.方法名(參數),不能通過類名調用
4> 類方法中不允許使用和對象有關的關鍵字,比如this和super;普通方法(成員方法)可以
class myTools{ private int n1 = 0; private static int n2 = 10; public static void setN(int n){ this.n1 = n; //這樣是錯誤的,類方法中不允許使用和對象有關的關鍵字 } public void setM(int m){ this.n1 = m; //普通方法(成員方法)允許使用和對象有關的關鍵字 } }
5> 類方法(靜態方法)中只能訪問靜態變量或靜態方法;普通成員方法,既可以訪問非靜態成員,也可以訪問靜態成員
class myTools{ private int n1 = 0; private static int n2 = 10; public static void f1(){ System.out.println(n1); //這樣是錯誤的,靜態方法中不允許訪問非靜態成員 System.out.println(n2); //靜態方法中只能訪問靜態變量或靜態方法 } }
小結:靜態方法,只能訪問靜態的成員,非靜態的方法,可以訪問靜態成員和非靜態成員(必須遵守訪問權限)
3、課堂練習
package com.study; public class run{ static int count = 9; public void count(){ System.out.println("count=" +(count++)); } public static void main(String args[]) { new run().count(); //count=9 new run().count(); //count=10 System.out.println(run.count); //11 } }
二、理解main方法
1、main方法是java虛擬機調用
2、java虛擬機需要調用類的main()方法時,和main()方法不在同一個類中,所以main()方法的訪問權限必須是public
3、java虛擬機在執行main()方法時不必創建對象,所以該方法必須是static
4、該方法接收String類型的數組參數,該數組中保存運行java命令時傳遞給所運行類的參數
特別提示
1、在main()方法中,我們可以直接調用main方法所在類的靜態方法或靜態屬性
2、在main()方法中,不能直接訪問該類中的非靜態成員,必須創建該類的一個實例對象後,才能通過這個對象去訪問類中的非靜態成員
package com.study; public class run{ private static int num1 = 100; //定義靜態屬性 private int num2 = 200; //定義非靜態屬性 public static void f1(){ //定義靜態方法 System.out.println("static的f1方法"); } public void f2(){ //定義非靜態方法 System.out.println("f2方法"); } public static void main(String[] args){ //以下調用是正確的 System.out.println(num1); f1(); //以下調用是錯誤的 System.out.println(num2); f2(); //需要創建對象之後纔可以訪問非靜態成員 run run = new run(); System.out.println(run.num2); run.f2(); } }
三、代碼塊
1、代碼塊概述
代碼化塊又稱爲初始化塊,屬於類中的成員[即是類的一部分],類似於方法,將邏輯語句封裝在方法體中,通過{ }包圍起來
但和方法不同,沒有方法名,沒有返回,沒有參數,只有方法體,而且不用通過對象或類顯式調用,而是加載類時,或創建對象時隱式調用
[修飾符]{
代碼塊
};
說明注意
1> 修飾符可選,要寫的話,也只能寫static
2> 代碼塊分爲兩類,使用static修飾的叫靜態代碼塊,沒有static修飾的叫普通代碼塊/非靜態代碼塊
3> 邏輯語句可以爲任何邏輯語句(輸入、輸出、方法調用、循環、判斷等)
4> " ; "號可以寫上,也可以省略。
代碼塊的好處
1> 相當於另外一種形式的構造器(對構造器的補充機制),可以做初始化的操作
2> 場景:如果多個構造器中都有重複的語句,可以抽取到初始化塊中,提高代碼的重用性
//未使用代碼塊 package com.study; public class block{ private String name; private int age; private double salary; //構造器 public block(String name) { System.out.println("程序開始執行..."); System.out.println("程序執行50%..."); System.out.println("程序執行完畢..."); this.name = name; } public block(String name, int age) { System.out.println("程序開始執行..."); System.out.println("程序執行50%..."); System.out.println("程序執行完畢..."); this.name = name; this.age = age; } public block(String name, int age, double salary) { System.out.println("程序開始執行..."); System.out.println("程序執行50%..."); System.out.println("程序執行完畢..."); this.name = name; this.age = age; this.salary = salary; } } //使用代碼塊 package com.study; public class block1 { private String name; private int age; private double salary; //代碼塊 { System.out.println("程序開始執行..."); System.out.println("程序執行50%..."); System.out.println("程序執行完畢..."); } //構造器 public block1(String name) { this.name = name; System.out.println("block1(String name)被調用"); } public block1(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; System.out.println("block1(String name, int age)被調用"); } public block1(String name, int age, double salary) { this.name = name; this.age = age; this.salary = salary; System.out.println("block1(String name, int age, double salary)被調用"); } }
不管我們調用哪個構造器,創建對象,都會先調用代碼塊的內容,代碼塊調用的順序優先於構造器
2、代碼塊使用注意事項和細節討論
1> static代碼塊也叫靜態代碼塊,作用就是對類進行初始化,而且它隨着類的加載而執行,並且只會執行一次;如果是普通代碼塊,每創建一個對象,就執行一次
package com.study; public class block{ public static void main(String[] args) { //普通代碼塊,每創建一個對象,就執行一次 AA aa1 = new AA(); AA aa2 = new AA(); //輸出結果: //AA類的普通代碼塊被執行 //AA類的普通代碼塊被執行 //static代碼塊隨着類的加載而執行,並且只會執行一次 BB bb1 = new BB(); BB bb2 = new BB(); //輸出結果: //BB類的static代碼塊被執行 } } class AA{ { System.out.println("AA類的普通代碼塊被執行"); } } class BB{ static { System.out.println("BB類的static代碼塊被執行"); } }
2> 類什麼時候被加載[重要背!]
① 創建對象實例時(new)
② 創建子類對象實例,父類也會被加載
③ 使用類的靜態成員時(靜態屬性,靜態方法)
package com.study; public class block{ public static void main(String[] args) { //①創建對象實例時(new) AA aa = new AA(); //輸出結果:AA類的普通代碼塊被執行 //②創建子類對象實例,父類也會被加載 BB bb = new BB(); //輸出結果: //AA類的普通代碼塊被執行 //BB類的普通代碼塊被執行 //③使用類的靜態成員時(靜態屬性,靜態方法) //如果是隻使用類的靜態成員,普通代碼塊並不會執行,static代碼塊在類加載時會執行一次 System.out.println(CC.salary); //輸出結果: //CC類的static代碼塊被執行 //5000 } } class AA{ { System.out.println("AA類的普通代碼塊被執行"); } } class BB extends AA{ //BB類繼承AA類 { System.out.println("BB類的普通代碼塊被執行"); } } class CC{ public static int salary = 5000; static { System.out.println("CC類的static代碼塊被執行"); } }
3> 普通的代碼塊,在創建對象實例時,會被隱式的調用,對象被創建一次,普通的代碼塊就會調用一次
如果只使用類的靜態成員,普通代碼塊並不會執行。
package com.study; public class block{ public static void main(String[] args) { System.out.println(AA.salary); //輸出結果: //AA類的static代碼塊被執行 //5000 } } class AA{ public static int salary = 5000; { System.out.println("AA類的普通代碼塊被執行"); } static { System.out.println("AA類的static代碼塊被執行"); } }
小結:
① static代碼塊是類加載時執行,且只會執行一次
② 普通代碼塊是在創建對象時調用的,創建一次調用一次
③ 類加載的3種情況,需要記住
4> 創建一個對象時,在一個類裏調用順序(重點,難點)
① 調用靜態代碼塊和靜態屬性初始化 (注意:靜態代碼塊和靜態屬性初始化調用的優先級一樣,如果存在多個靜態代碼塊和多個靜態變量初始化,則按他們定義的順序調用)
② 調用普通代碼塊和普通屬性的初始化 (注意:普通代碼塊和普通屬性初始化調用的優先級一樣,如果有多個普通代碼塊和多個普通屬性初始化,則按定義順序調用)
③ 調用構造方法
package com.study; public class block{ public static void main(String[] args) { AA aa = new AA(); } } class AA{ public static int salary = getSalary(); public int height = getHeight(); { System.out.println("AA類的普通代碼塊被執行"); } static { System.out.println("AA類的static代碼塊被執行"); } public int getHeight(){ System.out.println("getHeight()方法被調用"); return 180; } public static int getSalary(){ System.out.println("getSalary()方法被調用"); return 10000; } AA(){ System.out.println("AA()的無參構造器被調用"); } } //打印結果: //getSalary()方法被調用 //AA類的static代碼塊被執行 //getHeight()方法被調用 //AA類的普通代碼塊被執行 //AA()的無參構造器被調用
5> 構造器的最前面其實隱含了super()和調用普通代碼塊;靜態相關的代碼塊和屬性初始化在類加載時,就執行完畢了,因此是優先於構造器和普通代碼塊執行的
package com.study; public class block{ public static void main(String[] args) { BB bb = new BB(); } } class AA{ {//普通代碼塊 System.out.println("AA類的普通代碼塊"); } AA(){ //隱藏代碼1、super(); //隱藏代碼2、調用本類普通代碼塊 System.out.println("AA()無參構造器被調用"); } } class BB extends AA{ { //普通代碼塊 System.out.println("BB類的普通代碼塊"); } BB(){ //隱藏代碼1、super(); //隱藏代碼2、調用本類普通代碼塊 System.out.println("BB()無參構造器被調用"); } } //打印結果: //AA類的普通代碼塊 //AA()無參構造器被調用 //BB類的普通代碼塊 //BB()無參構造器被調用
6> 創建一個子類時(存在繼承關係),他們的靜態代碼塊,靜態屬性初始化,普通代碼塊,普通屬性初始化,構造方法的調用順序如下:
① 父類的靜態代碼塊和靜態屬性(優先級一樣,按定義順序執行)
② 子類的靜態代碼塊和靜態屬性(優先級一樣,按定義順序執行)
③ 父類的普通代碼塊和普通屬性初始化(優先級一樣,按定義順序執行)
④ 父類的構造方法
⑤ 子類的普通代碼塊和普通屬性初始化(優先級一樣,按定義順序執行)
⑥ 子類的構造方法
public class block { public static void main(String[] args) { BB bb = new BB(); } } class AA{ {//AA類的普通代碼塊 System.out.println("AA類的普通代碼塊"); } static {//AA類的static代碼塊 System.out.println("AA類的static代碼塊"); } private static int age = getAge(); private int height = getHeight(); public AA() { //隱藏1:super(); //隱藏2:普通代碼塊和普通屬性初始化 System.out.println("AA的無參構造器被調用");; } public static int getAge(){ System.out.println("static int getAge()被調用"); return 10; } public int getHeight(){ System.out.println("int getHeight()被調用"); return 175; } } class BB extends AA{ {//BB類的普通代碼塊 System.out.println("BB類的普通代碼塊"); } static {//BB類的static代碼塊 System.out.println("BB類的static代碼塊"); } private static String name = getName(); private int weight = getWeight(); public BB() { //隱藏1:super(); //隱藏2:普通代碼塊和普通屬性初始化 System.out.println("BB的無參構造器被調用");; } public static String getName(){ System.out.println("static String getName()被調用"); return "King"; } public int getWeight(){ System.out.println("int getWeight()被調用"); return 140; } } //打印結果: //AA類的static代碼塊 //static int getAge()被調用 //BB類的static代碼塊 //static String getName()被調用 //A類的普通代碼塊 //int getHeight()被調用 //AA的無參構造器被調用 //BB類的普通代碼塊 //int getWeight()被調用 //BB的無參構造器被調用
① 靜態屬性初始化和靜態代碼塊是在類加載的時候就會運行的,在創建BB類對象的時候就會要加載BB類,但是BB類繼承了AA類,所以會先加載AA類,所以AA類的靜態方法和靜態代碼塊就會執行
② AA類加載完成之後纔會加載BB類,然後BB類的靜態方法和靜態代碼塊就會執行,執行完畢之後就會走BB類的構造器,但是BB類的構造器隱藏了super();和普通代碼塊
③ 所以就會先執行AA類的構造器,所以會先運行AA類的構造器,AA類的構造器也隱藏了代碼,所以先會執行AA類的普通代碼塊和普通屬性初始化,執行完畢之後執行AA類的構造器
④ 執行完畢之後再返回到BB類的構造器繼續執行BB類隱藏的普通代碼塊和普通屬性初始化,最後再執行BB類的構造器
7> 靜態代碼塊只能直接調用靜態成員 (靜態屬性和靜態方法),普通代碼塊可以調用任意成員
class AA{ private static int age = 100; private int height = 175; private static void f1(){ System.out.println("static void f1()"); } private void f2(){ System.out.println("void f2()"); } static { //靜態代碼塊 System.out.println(age); System.out.println(height); //會報錯,用不了 f1(); f2(); //會報錯,用不了 } { //普通代碼塊 System.out.println(age); System.out.println(height); f1(); f2(); } }
四、單例模式
單例(單個的實例),是靜態方法和屬性的經典使用
1> 所謂類的單例設計模式,就是採取一定的方法保證在整個的軟件系統中,對某個類只能存在一個對象實例,並且該類只提供一個取得其對象實例的方法
2> 單例模式有兩種方式:① 餓漢式 ② 懶漢式
餓漢式創建步驟:
1> 將構造器私有化
2> 在類的內部直接創建對象(該對象是static)
3> 提供一個公共的static方法,返回第二步創建的對象
懶漢式創建步驟:
1> 構造器私有化
2> 定義一個 static靜態屬性的對象
3> 提供一個public的static方法,可以返回一個Cat對象
4> 懶漢式,只當用戶使用getCat的時候纔會返回Cat對象,後面再次調用返回的還是第一次創建的cat
public class Singleton { public static void main(String[] args) { //餓漢式 GirlFriend gf1 = GirlFriend.getGf(); System.out.println(gf1); GirlFriend gf2 = GirlFriend.getGf(); System.out.println(gf2); System.out.println(gf1 == gf2); System.out.println(GirlFriend.age); //懶漢式 System.out.println(Cat.age); Cat cat = Cat.getCat(); System.out.println(cat); } } //餓漢式 class GirlFriend{ public static int age = 22; private String name; //1、將構造器私有化,防止在類外面直接new對象 private GirlFriend(String name) { System.out.println("構造器被調用....."); this.name = name; } //2、在類的內部創建對象(對象需要爲static的) private static GirlFriend gf = new GirlFriend("任小可"); //只要類加載了,對象就會被創建 //3、提供一個public的static方法,用於返回gf對象 public static GirlFriend getGf(){ return gf; } //重寫toString方法 @Override public String toString() { return "GirlFriend{" + "name='" + name + '\'' + '}'; } } //懶漢式 class Cat{ public static int age = 2; private String name; //1、將構造器私有化,防止在類外面直接new對象 private Cat(String name) { System.out.println("構造器被調用....."); this.name = name; } //2、定義一個static對象 private static Cat cat; //3、提供公共的靜態方法用於返回一個對象 //4.懶漢式,只當用戶使用getCat的時候纔會返回Cat對象,後面再次調用返回的還是第一次創建的cat public static Cat getCat(){ if(cat == null){ cat = new Cat("小可"); } return cat; } @Override public String toString() { return "Cat{" + "name='" + name + '\'' + '}'; } }
1> 二者最主要的區別在於創建對象的時機不同:
餓漢式是在類加載就創建了對象實例
懶漢式是在使用時才創建
2> 餓漢式不存在線程安全問題,懶漢式存在線程安全問題
3> 餓漢式存在浪費資源的可能,因爲如果程序員一個對象實例都沒有使用,那麼餓漢式創建的對象就浪費了,懶漢式是使用時才創建,就不存在這個問題
4> 在我們javaSE標準類中,java.lang.Runtime就是經典的單例模式
五、final關鍵字
final 中文意思:最後的、最終的
final 可以修飾類、屬性、方法和局部變量
在某些情況下,程序員可能有以下需求,就會使用到final
1、當不希望類被繼承時,可以用final修飾
2、當不希望父類的某個方法被子類覆蓋/重寫(override)時,可以用final關鍵字修飾
3、當不希望類的某個屬性值被修改,可以用final修飾
4、當不希望某個局部變量被修改,可以使用final修飾
final使用注意事項和細節討論
1、final修飾的屬性又叫常量,一般用XX_XX XX來命名
2、final修飾的屬性在定義時,必須賦初值,並且以後不能再修改,賦值可以在如下位置之一【選擇一個位置賦初值即可】:
①定義時
②在構造器中
③在代碼塊中
class AA{ //1、定義時 public final int age1 = 15; //2、在構造器中 public final int age2; public AA() { age2 = 10; } //3、在代碼塊中 public final int age3; { age3 = 10; } }
3、如果final修飾的屬性是靜態的,則初始化的位置只能是
①定義時
②在靜態代碼塊
不能在構造器中賦值
4、final類不能繼承,但是可以實例化對象
5、如果類不是final類,但是含有final方法,則該方法雖然不能重寫,但是可以被繼承
6、一般來說,如果一個類已經是final類了,就沒有必要再將方法修飾成final方法
7、final不能修飾構造方法(即構造器)
8、final和 static 往往搭配使用,效率更高,不會導致類加載,底層編譯器做了優化處理
public class final_ { public static void main(String[] args) { System.out.println(AA.age); } } class AA{ public final static int age = 15; static { System.out.println("static代碼塊被加載"); } } //打印結果:15 //只有 15 ,不會打印 static代碼塊被加載
9、包裝類(Integer、Double、Float、Boolean、String)等都是final類
六、抽象類
1、抽象類介紹
當父類的一些方法不能確定但需要聲明時,可以用abstract關鍵字來修飾該方法,這個方法就是抽象方法,用abstract來修飾該類就是抽象類
abstract class Animals{ private String name; private int age; //抽象方法就是沒有實現的方法,及沒有方法體 //一般來說抽象類都會被繼承,在子類中實現抽象方法 public abstract void f1(); }
1> 用abstract關鍵字來修飾一個類時,這個類就叫抽象類
2> 用abstract關鍵字來修飾一個方法時,這個方法就是抽象方法
3> 抽象類的價值更多作用是在於設計,是設計者設計好後,讓子類繼承並實現抽象類
4> 抽象類是考官比較愛問的知識點,在框架和設計模式使用較多
2、抽象類使用的注意事項和細節討論
1> 抽象類不能被實例化
2> 抽象類不一定要包含abstract方法。也就是說:抽象類可以沒有abstract方法
3> 一旦類包含了abstract方法,則這個類必須聲明爲abstract
4> abstract只能修飾類和方法,不能修飾屬性和其它的
5> 抽象類可以有任意成員【抽象類本質還是類】,比如:非抽象方法、構造器、靜態屬性等等
abstract class Animals{ private int age; private static int height = 100; { System.out.println("方法體"); } static { System.out.println("static方法體"); } public abstract void f1(); public void f2(){ System.out.println("f2()方法"); } public static void f3(){ System.out.println("static void f3()方法"); } }
6> 抽象方法不能有主體,即不能實現(沒有方法體就是沒有實現方法;有了方法體即使方法體中沒有內容也看作實現了方法)
7> 如果一個類繼承了抽象類,則它必須實現抽象類的所有抽象方法,除非它自己也聲明爲abstract類
abstract class Animals{ private int age; private static int height = 100; public abstract void f1(); public void f2(){ System.out.println("f2()方法"); } public abstract void f3(); } //1、自己聲明abstract類 abstract class Cat extends Animals{ } //2、實現抽象類的所有抽象方法 class Dog extends Animals{ @Override public void f1() { //有了方法體即使方法體中沒有內容也看作實現了方法 } @Override public void f3() { //有了方法體即使方法體中沒有內容也看作實現了方法 } }
8> 抽象方法不能使用private、final和static來修飾,因爲這些關鍵字都是和重寫相違背的
3、抽象類課堂練習
編寫一個Employee類,聲明爲抽象類,包含如下三個屬性:name、id、salary 提供必要的構造器和抽象方法:work()
對於Manager類來說,他既是員工,還具有獎金(bonus)的屬性
請使用繼承的思想,設計CommonEmployee類和Manager類,要求類中提供必要的方法進行屬性訪問,實現work(),提示"經理/普通員工名字工作中...”
請使用OOP的繼承+抽象類完成
public class abstract_ { public static void main(String[] args) { Mananger king = new Mananger("King", 1001, 8000, 1200); CommontEmployee rxk = new CommontEmployee("Rxk", 1002, 5000); king.work(); rxk.work(); } } abstract class Employee{ private String name; private int id; private double salary; //構造器 public Employee(String name, int id, double salary) { this.name = name; this.id = id; this.salary = salary; } //聲明抽象方法work abstract public void work(); //get、set方法 public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getId() { return id; } public void setId(int id) { this.id = id; } public double getSalary() { return salary; } public void setSalary(double salary) { this.salary = salary; } } class Mananger extends Employee{ private double bouns; public Mananger(String name, int id, double salary, double bouns) { super(name, id, salary); this.bouns = bouns; } @Override public void work(){ System.out.println("經理" + getName() + "正在工作中"); } } class CommontEmployee extends Employee{ public CommontEmployee(String name, int id, double salary) { super(name, id, salary); } @Override public void work() { System.out.println("員工" + getName() + "正在工作中..."); } }
4、抽象類模板設計模式
抽象類體現的就是一種模板模式的設計,抽象類作爲多個子類的通用模板,子類在抽象類的基礎上進行擴展、改造,但子類總體上會保留抽象類的行爲方式
模板設計模式能解決的問題
1、當功能內部一部分實現是確定,一部分實現是不確定的;這時可以把不確定的部分暴露出去,讓子類去實現
2、編寫一個抽象父類,父類提供了多個子類的通用方法,並把一個或多個方法留給其子類實現,就是一種模板模式.
public class abstract_ { public static void main(String[] args) { Calculate1 calculate1 = new Calculate1(); calculate1.calTime(); Calculate2 calculate2 = new Calculate2(); calculate2.calTime(); } } //有多個類完成不同的任務job,統計各自任務完成的時間 //設計抽象類 abstract class Template{ public abstract void job(); //定義抽象方法 public void calTime(){ long start = System.currentTimeMillis(); job(); //子類在調用的時候會用到多態綁定機制 long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("任務耗時:" + (end - start) + "毫秒"); } } //編寫Calculate1類 class Calculate1 extends Template{ @Override public void job() { //實現父類的job抽象方法 int sum = 0; for (int i = 1; i <= 800000; i++) { sum += i; } } } //編寫Calculate2類 class Calculate2 extends Template{ @Override public void job() { //實現父類的job抽象方法 int amass = 1; for (int i = 1; i <= 800000; i++) { amass *= i; } } }
上述代碼中計算程序運行時間的代碼是確定的,各個子類中具體job的代碼是不一樣的(不確定的),所以把不確定的部分暴露出去設爲抽象方法,讓子類去實現此方法
上述代碼中父類提供的通用方法就是計算程序運行時間的代碼,然後把job的方法交給了子類
七、接口
1、接口概述
接口就是給出一些沒有實現的方法,封裝到一起,在某個類要使用的時候,再根據具體情況把這些方法寫出來
接口是更加抽象的抽象的類,抽象類裏的方法可以有方法體,接口裏的所有方法都沒有方法體【jdk7.0】
接口體現了程序設計的多態和高內聚低偶合的設計思想
【jdk8.0】後接口類可以有靜態方法、默認方法,也就是說接口中可以有方法的具體實現
//定義接口 package com.study; public interface DateBase { public void connect(); public void close(); } //定義類 package com.study; public class Mysql_ implements DateBase{ @Override public void connect() { System.out.println("Mysql數據庫已連接..."); } @Override public void close() { System.out.println("Mysql數據庫已關閉..."); } } //定義類 package com.study; public class Orance_ implements DateBase{ @Override public void connect() { System.out.println("Orance數據庫已連接..."); } @Override public void close() { System.out.println("Orance數據庫已關閉..."); } } //主方法測試 package com.study; public class interface_ { public static void main(String[] args) { Mysql_ mysql = new Mysql_(); database(mysql); Orance_ orance = new Orance_(); database(orance); } public static void database(DateBase db){ db.connect(); db.close(); } }
2、注意事項和細節
1> 接口不能被實例化
2> 接口中所有的方法是 public方法。接口中抽象方法,可以不用abstract修飾
interface Ainter{ void aaa(); //實際上是public abstract void aa(); }
3> 一個普通類實現接口,就必須將該接口的所有方法都實現
interface Ainter{ void aaa(); void bbb(); } class testclass implements Ainter{ @Override public void aaa() { } @Override public void bbb() { } }
4> 抽象類實現接口,可以不用實現接口的方法
5> 一個類同時可以實現多個接口
interface Ainter{ void AAA(); } interface Binter{ void BBB(); } class testclass implements Ainter,Binter{ @Override public void AAA() { } @Override public void BBB() { } }
6> 接口中的屬性,只能是final的,而且是 public static final的修飾符
interface Ainter{ int a = 1; //實際上是 public static final int a=1;(必須初始化) }
7> 接口中屬性的訪問形式:接口名.屬性名
8> 接口不能繼承其它的類,但是可以繼承多個別的接口
interface Ainter{ void AAA(); } interface Binter{ void BBB(); } interface Cinter extends Ainter,Binter{ void CCC(); } class testclass implements Cinter{ //需要實現所有接口的方法,包括Cinter繼承的接口 @Override public void AAA() { } @Override public void BBB() { } @Override public void CCC() { } }
9> 接口的修飾符只能是 public 和 默認,這點和類的修飾符是一樣的
3、實現接口 VS 繼承類
當子類繼承了父類,就自動的擁有父類的功能
如果子類需要擴展功能,可以通過實現接口的方式擴展
可以理解實現接口是對java單繼承機制的一種補充.
public class interface_ { public static void main(String[] args) { littleMonkey wuKong = new littleMonkey("wuKong"); wuKong.climb(); wuKong.swimming(); wuKong.fly(); } } class Monkey{ private String name; public Monkey(String name) { this.name = name; } public void climb(){ //悟空只要繼承了這個類,那麼這個類的方法悟空自然就可以使用 System.out.println(name + "在爬樹..."); } public String getName() { return name; } } interface Fish{ void swimming(); } interface Bird{ void fly(); } class littleMonkey extends Monkey implements Fish,Bird{ public littleMonkey(String name) { super(name); } @Override public void swimming() { //假如悟空想要游泳,但是悟空剛開始沒有游泳這個能力,java單繼承機制又不可能去繼承魚類 //所以就提供魚接口,讓悟空去實現這個魚接口方法 System.out.println(getName() + "通過學習會游泳了..."); } @Override public void fly() { //假如悟空想要飛翔,但是悟空剛開始沒有飛翔這個能力,java單繼承機制又不可能去繼承鳥類 //所以就提供鳥接口,讓悟空去實現這個鳥接口方法 System.out.println(getName() + "通過學習會飛翔了..."); } }
接口和繼承解決的問題不同
繼承的價值主要在於:解決代碼的複用性和可維護性
接口的價值主要在於:設計,設計好各種規範(方法),讓其它類去實現這些方法,即更加的靈活
接口比繼承更加靈活,繼承是滿足is - a的關係,而接口只需滿足 like - a的關係
猴子 is a 動物,猴子 like(像) a 鳥在飛
接口在一定程度上實現代碼解耦 [即:接口規範性+動態綁定機制]
4、接口的多態性
1> 多態參數
public class interface_ { public static void main(String[] args) { //接口多態的體現 //接口類型的變量 fish1 可以指向 實現了Fish接口的類的對象實例 Fish fish1 = new Monkey(); fish1 = new Cat(); //繼承多態的體現 //父類類型的變量 aa 可以指向 繼承了父類AA的子類的對象實例 AA aa = new BB(); aa = new CC(); } } //接口多態 interface Fish{} class Monkey implements Fish{} class Cat implements Fish{} //繼承多態 class AA{} class BB extends AA{} class CC extends AA{}
2> 多態數組
public class interface_ { public static void main(String[] args) { //*************多態數組的體現*************** Fish[] fishs = new Fish[2]; fishs[0] = new Monkey(); fishs[1] = new Cat(); for (int i = 0; i < fishs.length; i++) { fishs[i].swimming(); if (fishs[i] instanceof Cat){ ((Cat) fishs[i]).eat(); } } //**************************************** } } //接口多態 interface Fish{ void swimming(); } class Monkey implements Fish{ @Override public void swimming() { System.out.println("Monkey的swimming()"); } } class Cat implements Fish{ @Override public void swimming() { System.out.println("Cat的swimming()"); } public void eat(){ System.out.println("Cat的eat()"); } }
3> 多態傳遞
① 接口類型的變量可以指向實現接口類的父類的子類的實例
public class interface_ { public static void main(String[] args) { //*************多態傳遞的體現*************** Monkey littleMonkey = new littleMonkey(); Fish fish1 = littleMonkey; Fish fish2 = new littleMonkey(); //接口類型的變量fish2可以指向實現了Fish類的Monkey類的子類的實例 Fish fish3 = new Monkey(); //**************************************** } } //多態傳遞 interface Fish{ void swimming(); } class Monkey implements Fish{ @Override public void swimming() { System.out.println("Monkey的swimming()"); } } class littleMonkey extends Monkey{ }
② 子接口繼承了父接口,類實現了子接口,相當於類也實現了父接口
public class interface_ { public static void main(String[] args) { //*************多態傳遞的體現*************** Cat cat = new Monkey(); // Fish接口繼承了Cat接口,Monkey類實現了Cat接口,相當於Monkey類也實現了Cat接口 //**************************************** } } //多態傳遞 interface Cat{ } interface Fish extends Cat{ } class Monkey implements Fish{ }
5、接口練習
package com.study; public class interface_ { public static void main(String[] args) { Testclass testclass = new Testclass(); System.out.println(testclass.a); System.out.println(Testclass.a); //Testclass類實現了Ainter接口,那麼Aniter接口的屬肯定能用 System.out.println(Ainter.a); //輸出結構都是23,沒有任何錯誤 } } interface Ainter{ int a = 23; //等價於 public static final int a = 23; } class Testclass implements Ainter{ }
interface A{ int x = 1; } class B{ int x = 2; } class C extends B implements A{ public void returnX(){ //System.out.println(x); 錯誤的,原因是有兩個X,不知道指向哪個X //訪問接口x System.out.println(A.x); //訪問A類的x System.out.println(super.x); } public static void main(String[] args){ new C().returnX(); } }
八、內部類
1、內部類介紹與分類
一個類的內部又完整的嵌套了另一個類結構
被嵌套的類稱爲內部類(inner class),嵌套其他類的類稱爲外部類(outer class)
外部類是我們類的第五大成員【思考:類的五大成員是哪些?屬性、方法、構造器、代碼塊、內部類】
內部類最大的特點就是可以直接訪問私有屬性,並且可以體現類與類之間的包含關係
注意:內部類是學習的難點,同時也是重點,後面看底層源碼時,有大量的內部類
class Outer{//外部類 //屬性 private String name; //方法 public void f1(){ } //構造器 public Outer(String name) { this.name = name; } //代碼塊 { } //內部類 class inner{ } } class Other{ //其他類 }
內部類的分類
1> 定義在外部類局部位置上(比如方法內、代碼塊內):
① 局部內部類(有類名)
② 匿名內部類(沒有類名,需要重點掌握!)
2> 定義在外部類的成員位置上
① 成員內部類(沒用static修飾)
② 靜態內部類(使用static修飾)
2、局部內部類的使用
局部內部類是定義在外部類的局部位置,比如方法中、代碼塊中,並且有類名
1> 可以直接訪問外部類的所有成員,包括私有的
class Outer{//外部類 //屬性 private String name = "King"; //方法 public void f1(){ class inner{//局部內部類 public void f2(){ System.out.println(name);// 可以直接訪問外部類的所有成員,包括私有的 } } } }
2> 不能添加訪問修飾符,因爲它的地位就是一個局部變量,局部變量是不能使用修飾符的。但是可以使用final修飾,因爲局部變量也可以使用final
3> 作用域:僅僅在定義它的方法或代碼塊中
4> 局部內部類訪問外部類的成員的訪問方式:直接訪問
5> 外部類訪問局部內部類成員的訪問方式:創建對象再訪問(注意:必須在作用域內)
public class InnerClass { public static void main(String[] args) { Outer outer = new Outer(); outer.f1(); } } class Outer{//外部類 //屬性 private String name = "King"; //方法 public void f1(){ class inner{//局部內部類 public void f2(){ System.out.println(name); } } //在f1()方法中(作用域)創建對象再訪問 inner inner = new inner(); inner.f2(); } }
小結:
(1)局部內部類定義在方法中/代碼塊
(2)作用域在方法體或者代碼塊中
(3)局部內部類本質仍然是一個類
6> 外部其他類不能訪問局部內部類,因爲局部內部類地位是一個局部變量
7> 如果外部類和局部內部類的成員重名時,默認遵循就近原則,如果想訪問外部類的成員,則可以使用(外部類名.this.成員)去訪問
public class InnerClass { public static void main(String[] args) { Outer outer1 = new Outer(); outer1.f1(); System.out.println(outer1); } } class Outer{//外部類 //屬性 private String name = "King"; //方法 public void f1(){ class inner{ String name = "Jerry"; public void f2(){ System.out.println(name); //Outer.this本質就是一個外部類的對象;機那個對象調用了f1(),Outer.this就是哪個對象 System.out.println(Outer.this.name);// outer1 = Outer.this } } inner inner = new inner(); inner.f2(); } } //打印結果: //Jerry //King //Outer@2133c8f8 //Outer@2133c8f8
3、匿名內部類
匿名內部類本質是類,是一個內部類,該類沒有名字,同時還是一個對象
說明:匿名內部類是定義在外部類的局部位置,比如方法中、代碼塊中,並且沒有類名
1> 匿名內部類的基本語法
new 類或接口 (參數列表) { //類體 };
2> 匿名內部類基本使用
package com.study; public class innerClass { public static void main(String[] args) { Method method = new Method(); method.m1(); } } interface IA{ void fly(); } class Father{ private String name; public Father(String name) { this.name = name; System.out.println("Father類的有參構造器被調用"); } public void m1(){ System.out.println("Father's name is " + name); } public void m2(){ System.out.println("m2()"); } } abstract class Son{ public void m1(){ System.out.println("m1方法"); }; public abstract void m2(); } class Method{ public void m1(){ //基於接口的匿名內部類 //ia1的編譯類型=IA,運行類型爲Mnthod$1(即外部類+$1) IA ia1 = new IA(){ @Override public void fly() { System.out.println("IA接口的fly方法"); } }; //底層原理爲: //class innerClass$1 implements IA{ // @Override // public void fly() { // System.out.println("IA接口的fly方法"); // } // } //jdk底層創建匿名內部類Method$1,然後立即創建了Method$1實例,並且把實例地址返回給ia1 //只不過此匿名內部類使用一次之後就沒有了,但是ia1指向的對象還是在的 ia1.fly(); System.out.println("ia1的運行類型=" + ia1.getClass()); //基於類的匿名內部類 //father的編譯類型Father、father的運行類型Method$2 //("King")參數列表會傳遞給Father類的構造器 Father father = new Father("King"){ @Override public void m2() { System.out.println("匿名內部類的m2()"); } }; System.out.println("father的運行類型=" + father.getClass()); //m1、m2都可以調用 father.m1(); father.m2(); //底層原理爲: //class Method$2 extends Father{ // @Override // public void m2() { // System.out.println("匿名內部類的m2()"); // } //} //jdk底層創建匿名內部類Method$2同時繼承Father類,然後立即創建了Method$2實例,並且把實例地址返回給father //只不過此匿名內部類使用一次之後就沒有了,但是father指向的對象還是在的 //如果Father類是一個抽象類,則匿名內部類的內部必須實現抽象類的方法 //基於抽象類的匿名內部類 Son son = new Son(){ @Override public void m2() { System.out.println("匿名內部類的m2"); } }; son.m1(); son.m2(); } }
3> 因爲匿名內部類既是一個類的定義,同時它本身也是一個對象,因此從語法上看,它既有定義類的特徵,也有創建對象的特徵,因此有兩種可以調用匿名內部類方法的方式
package com.study; public class innerClass { public static void main(String[] args) { Father father = new Father(); father.f1(); } } class Father{ private String name = "King"; public void f1(){ //第一種調用方法 AA a = new AA(){ @Override public void m2() { System.out.println("匿名內部類重寫了m2"); } }; a.m1(); a.m2(); //動態綁定機制====Father$1.m2(); //第二種調用方法 new AA(){ @Override public void m2() { System.out.println("匿名內部類重寫了m2"); } }.m2(); //可以直接調用,匿名內部類本身也是一個對象 } } class AA{ public void m1(){ System.out.println("m1..."); } public void m2(){ System.out.println("m2..."); } }
4> 可以直接訪問外部類的所有成員,包括私有的
5> 不能添加訪問修飾符,因爲它的地位就是一個局部變量
6> 作用域:僅僅在定義它的方法或代碼塊中
7> 匿名內部類訪問外部類成員訪問方式爲直接訪問
8> 外部其他類不能訪問匿名內部類(因爲匿名內部類地位是一個局部變量)
9> 如果外部類和匿名內部類的成員重名時,匿名內部類訪問默認遵循就近原則,如果想訪問外部類的成員則可以使用(外部類名.this.成員)訪問
10> 匿名內部類最佳實踐
匿名內部類可以當作實參進行直接傳遞,簡潔高效
package com.study; public class innerClass { public static void main(String[] args) { //第一種 Cellphone cellphone = new Cellphone(); cellphone.alarmclock(new Bell(){ @Override public void ring() { System.out.println("懶豬起牀了"); } }); cellphone.alarmclock(new Bell(){ @Override public void ring() { System.out.println("小夥伴上課了"); } }); //第二種 new Cellphone(){ }.alarmclock(new Bell(){ @Override public void ring() { System.out.println("懶豬起牀了"); } }); new Cellphone(){ }.alarmclock(new Bell(){ @Override public void ring() { System.out.println("小夥伴上課了"); } }); } } interface Bell{ void ring(); } class Cellphone{ public void alarmclock(Bell bell){ bell.ring();//動態綁定機制 } }
4、成員內部類
成員內部類是定義在外部類的成員位置,並且沒有static修飾
1> 可以直接訪問外部類的所有成員,包括私有的
package com.study; public class innerClass { public static void main(String[] args) { new AA().f1(); } } class AA{ private int age = 10; public void m1(){ System.out.println("m1..."); } class BB{ //成員內部類 public void m1(){ System.out.println(age); } } public void f1(){ new BB().m1(); } }
2> 可以添加任意訪問修飾符(public、protected、默認、 private),因爲它的地位就是一個類的成員
3> 作用域和外部類的其他成員一樣,爲整個類體
4> 成員內部類訪問外部類成員的訪問方式:直接訪問
5> 外部類訪問成員內部類的訪問方式:創建對象,再訪問
6> 外部其他類訪問成員內部類的方式
package com.study; public class innerClass { public static void main(String[] args) { AA aa = new AA(); //第一種方式:將成員內部類當作AA類的成員 AA.BB bb1 = aa.new BB(); bb1.m1(); //輸出10 //第二種方式:定義一個方法,返回一個BB類對象 AA.BB bb2 = aa.getBB(); bb2.m1(); //輸出10 //第三種方式:new一個AA類,再在此基礎上newBB類 AA.BB bb3 = new AA().new BB(); bb3.m1(); //輸出10 } } class AA{ private int age = 10; public void m1(){ System.out.println("m1..."); } class BB{ //成員內部類 public void m1(){ System.out.println(age); } } public BB getBB(){ //定義一個方法,返回一個BB類對象 return new BB(); } }
7> 如果外部類和內部類的成員重名時,內部類訪問默認遵循就近原則,如果想訪問外部類的成員,則可以使用(外部類名.this.成員)去訪問
5、靜態內部類
靜態內部類是定義在外部類的成員位置,並且有static修飾
package com.study; public class innerClass { public static void main(String[] args) { new AA().m2(); } } class AA{ private int age = 10; private static int height = 175; public void m1(){ System.out.println("m1..."); } static class BB{ //靜態內部類 public void m1(){ new AA().m1(); System.out.println(height); } } public void m2(){ new BB().m1(); } }
1> 可以直接訪問外部類的所有靜態成員,包括私有的,但不能直接訪問非靜態成員
2> 可以添加任意訪問修飾符(public、protected、默認、private),因爲它的地位就是一個成員
3> 作用域與其他的成員一樣,爲整個類體
4> 靜態內部類訪問外部類的方式:直接訪問所有靜態成員
5> 外部類訪問靜態內部類的訪問方式:創建對象,再訪問
6> 外部其他類訪問靜態內部類的方式
package com.study; public class innerClass { public static void main(String[] args) { //第一種方式:靜態內部類可以通過類名直接訪問,前提滿足訪問權限 AA.BB bb1 = new AA.BB(); bb1.m1(); //第二種方式:定義一個普通方法,返回一個靜態內部類的實例 AA aa = new AA(); AA.BB bb2 = aa.getBB(); bb2.m1(); //第三種方式:定義一個static方法,返回一個靜態內部類的實例 AA.BB bb3 = AA.getBB_(); bb3.m1(); } } class AA{ private int age = 10; private static int height = 175; public void m1(){ System.out.println("m1..."); } static class BB{ //靜態內部類 public void m1(){ new AA().m1(); System.out.println(height); } } public BB getBB(){ //定義一個普通方法,返回一個靜態內部類的實例 return new BB(); } public static BB getBB_(){//定義一個static方法,返回一個靜態內部類的實例 return new BB(); } }
7> 如果外部類和靜態內部類的成員重名時,靜態內部類訪問默認遵循就近原則,如果想訪問外部類的成員,則可以使用(外部類名.成員)去訪問