Java之路：类的声明与定义

一、类的声明

在使用类之前，必须先声明它，然后才可以声明变量，并创建对象。

类声明的语法如下:

[标识符] class 类名称
  {
      //类的成员变量
      //类的方法
  }

在上面的语法格式中，[标识符] 可以是public、private、protected或者完全省略这个修饰符。

类名称遵循标识符命名规则与规范，这里不再赘述，有兴趣的可以去标识符命名规则与规范看看。

Java提供了一系列的访问控制符来设置基于类（class）、变量（variable）、方法（method）及构造方法（constructor）等不同等级的访问权限。

Java的访问权限主要有4类：

1、default（默认）

在默认模式下，不需为某个类、方法等不加任何访问修饰符。这类方式声明的方法和类，只允许在同一个包（package）内是可访问的。

2、 private（私有）

这是Java语言中对访问权限控制最严格的修饰符。如果一个方法、变量和构造方法被声明为“私有”访问，那么它仅能在当前声明它的类内部访问。

类和接口（interface）的访问方式是不能被声明为私有的。

3、public（公有）

这是Java语言中访问权限控制最宽松的修饰符。如果一个类、方法、构造方法和接口等被声明为“公有”访问，那么它不仅可以被跨类访问，而且允许跨包访问。

如果需要访问其他包里的公有成员，则需要事先导入（import）那个包含所需公有类、变量和方法等的那个包。

4、protected（保护）

介于public 和 private 之间的一种访问修饰符。如果一个变量、方法和构造方法在父类中被声明为“保护”访问类型，只能被类本身的方法及子类访问，即使子类在不同的包中也可以访问。

类和接口（interface）的访问方式是不能声明为保护类型的。

5、final

类的标识符除了上述的4个访问控制符，还可以是final。

关键字“final”有“无法改变的”或者“终态的”含义。

一个类一旦被声明为final，那这个final类不能被继承，因此final类的成员方法没有机会被覆盖，默认情况下类都是default的。

在设计类时候，如果这个类不需要有子类，类的实现细节不允许改变，并且确信这个类不会再被扩展，那么就设计为final类。
【示例】

class Person
{
   String name;
   int age;
   void talk()
   {
   System.out.println("我是："+name+"，今年："+age+"岁");
  }
}

二、类的定义

在声明一个类后，还需要对类进行定义。

构造方法（constructor，又称构造器或构造函数）、属性和方法是三种最常见的成员

定义类的语法如下：

class 类名称
{
	// 定义属性
	数据类型 属性；      //零到多个属性
	// 定义构造函数
	类名称（参数，…）   //零个到多个构造方法
	{
	}
	// 定义方法
	返回值的数据类型 方法名称（参数1，参数2…） //零到多个方法
	{
    	程序语句 ;
   	 	return 表达式 ;
	}
}

类中各个成员之间，定义的先后顺序没有任何影响。

各成员可相互调用，但值得注意的是，static修饰的成员不能访问没有static修饰的成员。

public class Static {
	private int i;
	public static void f() {
		i++;	// 错误，静态方法 f() 无法访问非静态属性 i 
	}
}

属性用于定义该类或该类的实例所包含的各种数据。

方法则用于定义类中的行为特征或功能实现（即对数据的各种操作）。

构造方法是一种特殊的方法，专用于构造该类的实例（如实例的初始化、分配实例内存空间等），Java语言通过new关键字来调用构造方法，从而返回该类的实例。

定义一个类后，就可以创建类的实例了，创建类实例通过new关键字完成。如下：

public class Static {
	private int i;	// 属性
	public Static() {}	// 构造方法
	public void f() {	//普通方法
		i++;
	}
	public static void main(String[] args) {
		Static s = new Static();	// 生成Static类的实例s
		System.out.println(s.i);
		s.f();	// 调用f()方法，i++
		System.out.println(s.i);
	}
}

【结果】

三、类的属性

类的基本组成部分包括属性和方法。

类的属性也称为字段、域或成员变量，不过习惯上将它称为属性。类的属性是变量。

定义属性的语法如下：

[修饰符] 属性类型 属性名 [=默认值]；

private int age [= 30];

属性语法格式的详细说明如下。

1、修饰符

修饰符可省略（省略，即为默认default），也可是访问控制符public、protected、private及static、final。

其中三个访问控制符public、protected和private只能使用其中之一， static和final则可组合起来修饰属性。

2、属性类型

属性类型可以是Java允许的任何数据类型，包括基本类型（int、float等）和引用类型（类、数组、接口等）。

3、属性名

属性名遵循标识符命名规则与规范，这里不再赘述，有兴趣的可以去标识符命名规则与规范看看。

4、默认值

定义属性还可以定义一个可选的默认值。

下面通过一个例子来看下属性的使用：

public class usingAttribute {
	/* 定义两个静态String属性
	 * 由于它们是静态的，所以它们是属于类的，
	 * 也就是这个类定义的所有对象共有的，
	 * 所有的对象看到的静态属性值都是相同的
	 */
	static String a="string-a";	
	static String b;
	
	/* 定义两个非静态的String属性，
	 * 由于是非静态的，所以它们是属于这个类所定义的对象私有的，
	 * 每个对象都有这个属性，且它们各自的属性值可不同
	 */
	String c="stirng-c";
	String d;

	/* 使用static + {} 括起来的代码称为静态代码块，
	 * static语句块用于初始化static成员变量,是最先运行的语句块
	 * 在此用来初始化静态变量b
	 */
	static
	{
		System.out.println("static语句块开始执行！");
		printStatic("before static");
		b="string-b";
		printStatic("after static");
	}

	/* 定义一个构造方法，并用来初始化非静态属性d
	 * 构造方法的主要目的是创建对象
	 */
	public usingAttribute() {
		System.out.println("构造方法开始执行！");
		print("before constructor");
		d="string-d";
		print("after constructor");
	}
	
	/* 定义一个静态方法 
	 * 输出静态成员变量
	 */
	public static void printStatic(String title) {
	    System.out.println("---------"+title+"---------");
	    System.out.println("a=\""+a+"\"");
	    System.out.println("b=\""+b+"\"");
	}

  	/* 定义一个普通公有的方法
  	 * 打印所有属性，包括静态成员
  	 */
	public void print(String title) {
	    System.out.println("---------"+title+"---------");
	    System.out.println("a=\""+a+"\"");
	    System.out.println("b=\""+b+"\"");
	    System.out.println("c=\""+c+"\"");
	    System.out.println("d=\""+d+"\"");
	}

	// 方法main()
	public static void main(String[]args) {
		System.out.println();
		System.out.println("---------创建usingAttribute对象---------");
		System.out.println();
		new usingAttribute();
	}
}

【结果】

【结果分析】

由输出结果可以看出，Java类属性和对象属性的初始化顺序如下：

⑴ 类属性 (静态变量)定义时的初始化，如范例中的 static String a = “string-a”。

⑵ static 块中的初始化代码，如范例中的 static {} 中的 b = “string-b”。

⑶ 对象属性 (非静态变量) 定义时的初始化，如范例中的 String c = “stirng-c”。

⑷ 构造方法 (函数) 中的初始化代码，如范例构造方法中的 d = “string-d”。

当然这里只是为了演示Java类的属性和对象属性的初始化顺序。在实际的应用中，并不建议在类中定义属性时实施初始化，如例子中的字符串变量“a”和“c”。

注：被static修饰的变量称为类变量（class’s variables），它们被类的实例所共享。也就是说，某一个类的实例改变了这个静态值，其他这个类的实例也会受到影响。

成员变量（member variable）则是没有被static修饰的变量，为实例所私有，也就是说，每个类的实例都有一份自己专属的成员变量，只有当前实例才可更改它们的值。

static是一个特殊的关键字，它不仅用于修饰属性（变量），成员，还可用于修饰类中的方法。被static修饰的方法，同样表明它是属于这个类共有的，而不是属于该类的单个实例，通常把static修饰的方法也称为类方法。