JavaSE从基础到入门:类和对象

前言

本章将会带领大家学习类和对象,帮助大家掌握类的定义方式以及对象的实例化,掌握类中的成员变量和成员方法的使用,掌握对象的整个初始化过程。


1.类和对象的初步认识

JavaSE从基础到入门:类和对象_第1张图片

C语言是面向过程的,关注的是过程,分析出求解问题的步骤,通过函数调用逐步解决问题。
JAVA是基于面向对象的,关注的是对象,将一件事情拆分成不同的对象,靠对象之间的交互完成。
面向过程注重的是过程,在整个过程中所涉及的行为,就是功能。
面向对象注重的是对象,也就是参与过程所涉及到的主体。是通过逻辑将一个个功能实现连接起来
面向过程: 1.把冰箱打开 2. 把大象放入 3. 冰箱关起来 面向对象: 打开冰箱,储存,关闭都是对冰箱的操作,是冰箱的行为。冰箱就是一个对象,所以只要操作冰箱所具备的功能,都要定义在冰箱中

【面向对象概念】

1.面向对象是思考问题的一种思考方式,是一种思想。比如:概念与实例。理论与实践。名和实等等。
2.类就是一类对象的统称。对象就是这一类具体化的一个实例。
3.面向对象的好处:将复杂的事情变简单了,只要面对一个对象就行。

【面向对象设计】

面向对象设计把握一个重要的经验:谁拥有数据,谁对外提供操作这些数据(私有)的方法!
(被动的一方是数据的拥有者,主动的一方是执行者)
开发时:找对象,建对象,用对象,并维护对象之间的关系。
后期学习过程当中,我们会就这三点进行深入学习。

简而言之

面向对象就是用代码(类)来描述客观世界的事物的一种方式. 一个类主要包含一个事物的属性和行为

2.类和类的实例化

类就是一类对象的统称。对象就是这一类具体化的一个实例。
简单的例子:我们做月饼的模子就是一个类,而通过这个模子可以做出月饼,那么在这个例子当中,类就是那个模子,而月饼就是那个对象,所以月饼就是一个实体。一个模子可以实例化无数个对象
总的来说:类相当于一个模板,对象是由模板产生的样本。一个类,可以产生无数的对象。
声明一个类就是创建一个新的数据类型,而类在 Java 中属于引用类型, Java 使用关键字 class 来声明类。我们来看以下简单的声明一个类。

基本语法

// 创建类
class <class_name>{  
    field;//成员属性
    method;//成员方法
}

// 实例化对象
<class_name> <对象名> = new <class_name>();

class为定义类的关键字,ClassName为类的名字,{}中为类的主体。
类中的元素称为:成员属性。类中的函数称为:成员方法。

示例:

class Person {
    //字段->属性->成员变量->类的内部->方法的外部->普通成员变量 静态成员变量
    public String name;
    public int age;
    //每个对象都会有一份成员变量

    //方法->行为->普通的成员方法 静态的成员方法
    public void eat(){
        System.out.println(name + "正在吃饭");
    }
    public void sleep() {
        System.out.println(name + "正在睡觉");
    }
}

注意事项

和之前写的方法不同, 此处写的方法不带 static 关键字.

类的实例化

用类类型创建对象的过程,称为类的实例化

  1. 类只是一个模型一样的东西,限定了类有哪些成员.
  2. 一个类可以实例化出多个对象,实例化出的对象 占用实际的物理空间,存储类成员变量.
  3. 做个比方。类实例化出对象就像现实中使用建筑设计图建造出房子,类就像是设计图,只设计出需要什么东西,但是并没有实体的建筑存在,同样类也只是一个设计,实例化出的对象才能实际存储数据,占用物理空间.
class Person {
    //字段->属性->成员变量->类的内部->方法的外部->普通成员变量 静态成员变量
    public String name;
    public int age;
    //每个对象都会有一份成员变量

    //方法->行为->普通的成员方法 静态的成员方法
    public void eat(){
        System.out.println(name + "正在吃饭");
    }
    public void sleep() {
        System.out.println(name + "正在睡觉");
    }
}
public class TestDemo {
	public static void main1(String[] args) {
        Person person1 = new Person();
        Person person2 = new Person();
        Person person3 = new Person();
        Person person4 = new Person();
        Person person5 = new Person();
    }
}

注意事项

  • new 关键字用于创建一个对象的实例.
  • 使用 . 来访问对象中的属性和方法.
  • 同一个类可以创建对个实例.

3.类的成员

类的成员可以包含以下:字段、方法、代码块、内部类和接口等。

此处我们重点介绍前三个.

1.字段/属性/成员变量

在类中, 但是方法外部定义的变量. 这样的变量我们称为 “字段” 或 “属性” 或 “成员变量”(三种称呼都可以, 一般不会严格区分).
用于描述一个类中包含哪些数据.

class Person {
    public String name;   // 字段
    public int age;
}
class Test {
    public static void main(String[] args) {
    Person person = new Person();
  	System.out.println(person.name);
  	System.out.println(person.age);
 	}
}

// 执行结果
null
0

注意事项

  • 使用 . 访问对象的字段.
  • “访问” 既包含读, 也包含写.
  • 对于一个对象的字段如果没有显式设置初始值, 那么会被设置一个默认的初值.

默认值规则

  • 对于各种数字类型, 默认值为 0.
  • 对于 boolean 类型, 默认值为 false.
  • 对于引用类型(String, Array, 以及自定制类), 默认值为 null.

认识 null

null 在 Java 中为 “空引用”, 表示不引用任何对象. 类似于 C 语言中的空指针. 如果对 null 进行 . 操作就会引发异常.

class Person {
    public String name;
    public int age;
}
class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        System.out.println(person.name.length());   // 获取字符串长度
   }
}

// 执行结果
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
        at Test.main(Test.java:9)

字段就地初始化

很多时候我们不希望字段使用默认值, 而是需要我们显式设定初值. 可以这样写:

class Person {
    public String name =  "张三";
 	public int age = 18;
}
class Test {
    public static void main(String[] args) {
       	Person person = new Person();
     	System.out.println(person.name);
        System.out.println(person.age);
	}
}

// 执行结果
张三
18

2.方法(method)

就是我们曾经讲过的方法.
用于描述一个对象的行为.

class Person {
    public int age = 18;
    public String name = "张三";
    
    public void show() {
   		System.out.println("我叫" + name + ", 今年" + age + "岁");
   	}
}
class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        person.show();
   }
}

// 执行结果
我叫张三, 今年18

此处的 show 方法, 表示 Person 这个对象具有一个 “展示自我” 的行为.
这样的 show 方法是和 person 实例相关联的. 如果创建了其他实例, 那么 show 的行为就会发生变化.

Person person2 = new Person();
person2.name = "李四";
person2.age = 20;
person2.show()
    
// 执行结果
我叫李四, 今年20

方法中还有一种特殊的方法称为 构造方法 (construction method).
在实例化对象的时候会被自动调用到的方法, 方法名字和类名相同, 用于对象的初始化.
虽然我们前面已经能将属性就地初始化, 但是有些时候可能需要进行一些更复杂的初始化逻辑, 那么就可以使用构造方法.

3.static关键字

  1. 修饰属性
  2. 修饰方法
  3. 代码块
  4. 修饰类

a)修饰属性

Java静态属性和类相关, 和具体的实例无关. 换句话说, 同一个类的不同实例共用同一个静态属性。

class TestDemo{
    public int a;
    public static int count;
}
public class Main{
 	public static void main(String[] args) {
        TestDemo t1 = new TestDemo();
        t1.a++;
        TestDemo.count++;
        System.out.println(t1.a);
        System.out.println(TestDemo.count);
        System.out.println("============");
        TestDemo t2 = new TestDemo();
        t2.a++;
        TestDemo.count++;
        System.out.println(t2.a);
        System.out.println(TestDemo.count);
   	}
}

输出结果为:

1
1
============
1
2

count被static所修饰,所有类共享。且不属于对象,访问方式为:类名 . 属性。

JavaSE从基础到入门:类和对象_第2张图片
b) 修饰方法
如果在任何方法上应用 static 关键字,此方法称为静态方法。

  • 静态方法属于类,而不属于类的对象。
  • 可以直接调用静态方法,而无需创建类的实例。
  • 静态方法可以访问静态数据成员,并可以更改静态数据成员的值。
class TestDemo{
    public int a;
    public static int count;
    
    public static void change() {
       	count = 100;
        //a = 10; error 不可以访问非静态数据成员
   	}
}
public class Main{
	public static void main(String[] args) {
       	TestDemo.change()//无需创建实例对象 就可以调用
      	System.out.println(TestDemo.count);   
   	}
}

输出结果:

100

注意事项1: 静态方法和实例无关, 而是和类相关. 因此这导致了两个情况:

  • 静态方法不能直接使用非静态数据成员或调用非静态方法(非静态数据成员和方法都是和实例相关的).

  • this和super两个关键字不能在静态上下文中使用(this 是当前实例的引用, super是当前实例父类实例的引用, 也是和当前实例相关).

注意事项2

  • 我们曾经写的方法为了简单, 都统一加上了 static. 但实际上一个方法具体要不要带 static, 都需要是情形而定.
  • main 方法为 static 方法.

4.小结

class Person {
    public int age;//实例变量   存放在对象内
    public String name;//实例变量
    public String sex;//实例变量
    public static int count;//类变量也叫静态变量,编译时已经产生,属于类本身,且只有一份。存放在方法区
    public final int SIZE = 10;//被final修饰的叫常量,也属于对象。 被final修饰,后续不可更改
    public static final int  COUNT = 99;//静态的常量,属于类本身,只有一份 被final修饰,后续不可更//实例成员函数
    public void eat() {
       	int a = 10;//局部变量
      	System.out.println("eat()!");  
   	}
    //实例成员函数
    public void sleep() {
       	System.out.println("sleep()!");  
   	}
    //静态成员函数
    public static void staticTest(){
         //不能访问非静态成员
        //sex = "man"; error
    	System.out.println("StaticTest()");
    }
}
public class Main{
	public static void main(String[] args) {
//产生对象 实例化对象
    	Person person = new Person();//person为对象的引用
        System.out.println(person.age);//默认值为0
        System.out.println(person.name);//默认值为null
        //System.out.println(person.count);//会有警告!
        //正确访问方式:
        System.out.println(Person.count);
        System.out.println(Person.COUNT);
        Person.staticTest();
        //总结:所有被static所修饰的方法或者属性,全部不依赖于对象。
        person.eat();
        person.sleep();
 	}
}

输出结果为:

0
null
0
99
StaticTest()
eat()!
sleep()!

数据属性的内存布局:
JavaSE从基础到入门:类和对象_第3张图片

4.封装

什么叫封装?
<<代码大全>> 开篇就在讨论一个问题: 软件开发的本质就是对程序复杂程度的管理. 如果一个软件代码复杂程度太高, 那么就无法继续维护. 如何管理复杂程度? 封装就是最基本的方法.
在我们写代码的时候经常会涉及两种角色: 类的实现者和类的调用者.
封装的本质就是让类的调用者不必太多的了解类的实现者是如何实现类的, 只要知道如何使用类就行了. 这样就降低了类使用者的学习和使用成本,
从而降低了复杂程度.

1.private实现封装

private/ public 这两个关键字表示 “访问权限控制” .

  • 被 public 修饰的成员变量或者成员方法, 可以直接被类的调用者使用.
  • 被 private 修饰的成员变量或者成员方法, 不能被类的调用者使用.

换句话说, 类的使用者根本不需要知道, 也不需要关注一个类都有哪些 private 的成员. 从而让类调用者以更低的成本来使用类.

直接使用 public

class Person {
 	public String name = "张三";
 	public int age = 18;
}

class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        System.out.println("我叫" + person.name + ", 今年" + person.age + "岁");
   	}
}

// 执行结果
我叫张三, 今年18
  • 这样的代码导致类的使用者(main方法的代码)必须要了解 Person 类内部的实现, 才能够使用这个类. 学习成本较高.
  • 一旦类的实现者修改了代码(例如把 name 改成 myName), 那么类的使用者就需要大规模的修改自己的代码, 维护成本较高.

范例:使用 private 封装属性, 并提供 public 方法供类的调用者使用

class Person { 
 	private String name = "张三"; 
 	private int age = 18; 
 
 	public void show() { 
 		System.out.println("我叫" + name + ", 今年" + age + "岁"); 
 	} 
} 
class Test { 
 	public static void main(String[] args) { 
 	Person person = new Person(); 
 	person.show(); 
 	} 
} 

// 执行结果
我叫张三, 今年18
  • 此时字段已经使用 private 来修饰. 类的调用者(main方法中)不能直接使用. 而需要借助 show 方法. 此时类的使用者就不必了解 Person 类的实现细节.
  • 同时如果类的实现者修改了字段的名字, 类的调用者不需要做出任何修改(类的调用者根本访问不到 name, age这样的字段).

注意事项

  • private 不光能修饰字段, 也能修饰方法
  • 通常情况下我们会把字段设为 private 属性, 但是方法是否需要设为 public, 就需要视具体情形而定. 一般我们希望一个类只提供 “必要的” public 方法, 而不应该是把所有的方法都无脑设为 public.

2. getter和setter方法

当我们使用 private 来修饰字段的时候, 就无法直接使用这个字段了.

代码示例

class Person { 
 	private String name = "张三"; 
 	private int age = 18; 
 
 	public void show() { 
		System.out.println("我叫" + name + ", 今年" + age + "岁"); 
 	} 
}

class Test { 
 	public static void main(String[] args) { 
 	Person person = new Person(); 
 	person.age = 20; 
 	person.show(); 
 	} 
} 

// 编译出错
Test.java:13: 错误: age可以在Person中访问private 
 			person.age = 20; 
 				  ^ 
1 个错误

此时如果需要获取或者修改这个 private 属性, 就需要使用 getter / setter 方法.

代码示例

class Person { 
 	private String name;//实例成员变量
 	private int age; 
 
	public void setName(String name){ 
 		//name = name;//不能这样写
 		this.name = name;//this引用,表示调用该方法的对象
	} 
 	public String getName(){ 
 		return name; 
 	} 
 
 	public void show(){ 
 		System.out.println("name: "+name+" age: "+age); 
 	} 
} 
public static void main(String[] args) { 
 	Person person = new Person(); 
 	person.setName("caocao"); 
 	String name = person.getName(); 
 	System.out.println(name); 
 	person.show(); 
} 

// 运行结果
caocao 
name: caocao age: 0 

注意事项

  • getName 即为 getter 方法, 表示获取这个成员的值.
  • setName 即为 setter 方法, 表示设置这个成员的值.
  • 当set方法的形参名字和类中的成员属性的名字一样的时候,如果不使用this, 相当于自赋值. this 表示当前实例的引用.
  • 不是所有的字段都一定要提供 setter / getter 方法, 而是要根据实际情况决定提供哪种方法.
  • 在 IDEA 中可以使用 alt + insert (或者 alt + F12) 快速生成 setter / getter 方法. 在 VSCode 中可以使用鼠标右键菜单 -> 源代码操作 中自动生成 setter / getter 方法.

5.构造方法

1.基本语法

构造方法是一种特殊方法, 使用关键字new实例化新对象时会被自动调用, 用于完成初始化操作.

new 执行过程

  • 为对象分配内存空间
  • 调用对象的构造方法

语法规则

  • 1.方法名称必须与类名称相同
  • 2.构造方法没有返回值类型声明
  • 3.每一个类中一定至少存在一个构造方法(没有明确定义,则系统自动生成一个无参构造)

注意事项

  • 如果类中没有提供任何的构造函数,那么编译器会默认生成一个不带有参数的构造函数
    若类中定义了构造方法,则默认的无参构造将不再生成.
  • 构造方法支持重载. 规则和普通方法的重载一致.

代码示例

class Person { 
 
 	private String name;//实例成员变量
 	private int age; 
 	private String sex; 
 	//默认构造函数 构造对象 
 	public Person() { 
 		this.name = "caocao"; 
 		this.age = 10; 
 		this.sex = "男"; 
	} 
	//带有3个参数的构造函数
	public Person(String name,int age,String sex) { 
 		this.name = name; 
 		this.age = age; 
 		this.sex = sex; 
 	} 
 	public void show(){ 
 		System.out.println("name: "+name+" age: "+age+" sex: "+sex); 
 	} 
} 
public class Main{ 
 	public static void main(String[] args) { 
 	Person p1 = new Person();//调用不带参数的构造函数 如果程序没有提供会调用不带参数的构造函数
 	p1.show(); 
 	Person p2 = new Person("zhangfei",80,"男");//调用带有3个参数的构造函数
 	p2.show(); 
 	} 
} 

// 执行结果
name: caocao age: 10 sex: 男
name: zhangfei age: 80 sex:

2.this关键字

this表示当前对象引用**(注意不是当前对象)**. 可以借助 this 来访问对象的字段和方法.

class Person { 
 	private String name;//实例成员变量
 	private int age; 
 	private String sex; 
 
 	//默认构造函数 构造对象
 	public Person() { 
 		//this调用构造函数
 		this("bit", 12, "man");//必须放在第一行进行显示
 } 
 
 	//这两个构造函数之间的关系为重载。
 	public Person(String name,int age,String sex) { 
		this.name = name; 
 		this.age = age; 
 		this.sex = sex; 
 	} 
	public void show() { 
 		System.out.println("name: "+name+" age: "+age+" sex: "+sex); 
 	} 
} 
public class Main{ 
 	public static void main(String[] args) { 
 		Person person = new Person();//调用不带参数的构造函数
 		person.show(); 
 	} 
} 
 
// 执行结果
name: bit age: 12 sex: man

我们会发现在构造函数的内部,我们可以使用this关键字,构造函数是用来构造对象的,对象还没有构造好,我们就使用了this,那this还代表当前对象吗?当然不是,this代表的是当前对象的引用。

6.代码块

字段的初始化方式有:

  1. 就地初始化
  2. 使用构造方法初始化
  3. 使用代码块初始化
    前两种方式前面已经学习过了, 接下来我们介绍第三种方式, 使用代码块初始化.

1.什么是代码块

使用 {} 定义的一段代码.

根据代码块定义的位置以及关键字,又可分为以下四种:

  • 普通代码块
  • 构造块
  • 静态块
  • 同步代码块

2.普通代码块

普通代码块:定义在方法中的代码块.

public class Main{ 
 	public static void main(String[] args) { 
 		{ //直接使用{}定义,普通方法块
 			int x = 10 ; 
 			System.out.println("x1 = " +x); 
 		} 
 		int x = 100 ; 
 		System.out.println("x2 = " +x); 
 	} 
} 

// 执行结果
x1 = 10 
x2 = 100

3.构造代码块

构造块:定义在类中的代码块(不加修饰符)。也叫:实例代码块。构造代码块一般用于初始化实例成员变量。

class Person{ 
 	private String name;//实例成员变量
 	private int age; 
 	private String sex; 
 
 	public Person() { 
 		System.out.println("I am Person init()!"); 
 	} 
 
 	//实例代码块
 	{ 
 		this.name = "bit"; 
 		this.age = 12; 
 		this.sex = "man"; 
 		System.out.println("I am instance init()!"); 
 	} 
 
 	public void show(){ 
 		System.out.println("name: "+name+" age: "+age+" sex: "+sex); 
 	}  
} 
public class Main { 
 	public static void main(String[] args) { 
 		Person p1 = new Person(); 
 		p1.show(); 
 	} 
} 

// 运行结果
I am instance init()! 
I am Person init()! 
name: bit age: 12 sex: man 

注意事项: 实例代码块优先于构造函数执行。

4.静态代码块

使用static定义的代码块,一般用于初始化静态成员属性。

class Person{
	private String name;//实例成员变量
 	private int age; 
 	private String sex; 
 	private static int count = 0;//静态成员变量 由类共享数据 方法区
 
 	public Person(){ 
 	System.out.println("I am Person init()!"); 
	}  
 	//实例代码块
 	{ 
 		this.name = "bit"; 
 		this.age = 12; 
 		this.sex = "man"; 
 		System.out.println("I am instance init()!"); 
 	} 
 	//静态代码块
 	static { 
 		count = 10;//只能访问静态数据成员 
 		System.out.println("I am static init()!"); 
 	} 
 
	 public void show(){ 
 		System.out.println("name: "+name+" age: "+age+" sex: "+sex); 
 	 } 
} 
public class Main { 
 	public static void main(String[] args) { 
 	Person p1 = new Person(); 
 	Person p2 = new Person();//静态代码块是否还会被执行?
 	} 
} 

注意事项

  • 静态代码块不管生成多少个对象,其只会执行一次,且是最先执行的。
  • 静态代码块执行完毕后, 实例代码块(构造块)执行,再然后是构造函数执行。

7. toString方法

可以使用 toString 这样的方法来将对象自动转成字符串。

class Person { 
 	private String name; 
 	private int age; 
 	public Person(String name,int age) { 
 		this.age = age; 
 		this.name = name; 
	} 
 	public void show() { 
 		System.out.println("name:"+name+" " + "age:"+age); 
 	} 
 	//重写Object的toString方法
 	@Override 
 	public String toString() { 
		return "Person{" + 
 		"name='" + name + '\'' + 
 		", age=" + age + 
 		'}'; 
 	} 
} 
public class Main { 
 	public static void main(String[] args) {
 		Person person = new Person("caocao",19); 
 		person.show(); 
 		System.out.println(person); 
 	} 
} 

// 执行结果
name:caocao age:19 
Person{name='caocao', age=19} 

注意事项:

  • toString 方法会在 println 的时候被自动调用.
  • 将对象转成字符串这样的操作我们称为 序列化.
  • toString 是 Object 类提供的方法, 我们自己创建的 Person 类默认继承自 Object 类, 可以重写 toString 方法实现我们自己版本的转换字符串方法.
  • @Override 在 Java 中称为 “注解”, 此处的 @Override 表示下面实现的 toString 方法是重写了父类的方法.
  • IDEA快速生成Object的toString方法快捷键:alt+f12(insert)

8.匿名对象

匿名只是表示没有名字的对象.

  • 没有引用的对象称为匿名对象.
  • 匿名对象只能在创建对象时使用.
  • 如果一个对象只是用一次, 后面不需要用了, 可以考虑使用匿名对象.

代码示例:

class Person { 
 	private String name; 
 	private int age; 
 	public Person(String name,int age) { 
 		this.age = age; 
 		this.name = name; 
	} 
 	public void show() { 
 		System.out.println("name:"+name+" " + "age:"+age); 
 	} 
} 
public class Main { 
 	public static void main(String[] args) { 
 		new Person("caocao",19).show();//通过匿名对象调用方法
 	} 
} 

// 执行结果
name:caocao age:19

9.内部类

在外部类中,内部类定义位置与外部类成员所处的位置相同,因此称为成员内部类。

public class OutClass {
	// 成员位置定义:未被static修饰 --->实例内部类
	public class InnerClass1{
	}

	// 成员位置定义:被static修饰 ---> 静态内部类
	static class InnerClass2{
	}

	public void method(){
		// 方法中也可以定义内部类 ---> 局部内部类:几乎不用
		class InnerClass3{
		}
	}
}

根据内部类定义的位置不同,一般可以分为以下几种形式:

  1. 成员内部类(普通内部类:未被static修饰的成员内部类 和 静态内部类:被static修饰的成员内部类)。
  2. 局部内部类(不谈修饰符)、匿名内部类。

注意:内部类其实日常开发中使用并不是非常多,大家在看一些库中的代码时候可能会遇到的比较多,日常开始中使用最多的是匿名内部类。

1.实例内部类

public class OutClass {
    private int a;
    static int b;
    int c;
    public void methodA() {
        a = 10;
        System.out.println(a);
    }
    public static void methodB() {
        System.out.println(b);
    }
	// 实例内部类:未被static修饰
    class InnerClass {
        int c;
        public void methodInner() {
			// 在实例内部类中可以直接访问外部类中:任意访问限定符修饰的成员
            a = 100;
            b = 200;
            methodA();
            methodB();
			// 如果外部类和实例内部类中具有相同名称成员时,优先访问的是内部类自己的
            c = 300;
            System.out.println(c);
			// 如果要访问外部类同名成员时候,必须:外部类名称.this.同名成员名字
            OutClass.this.c = 400;
            System.out.println(OutClass.this.c);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
		// 外部类:对象创建 以及 成员访问
        OutClass outClass = new OutClass();
        System.out.println(outClass.a);
        System.out.println(OutClass.b);
        System.out.println(outClass.c);
        outClass.methodA();
        outClass.methodB();
    }
}

实例内部类的访问:

//要访问实例内部类中成员,必须要创建实例内部类的对象。
//而普通内部类定义与外部类成员定义位置相同,因此创建实例内部类对象时必须借助外部类
//创建实例内部类对象
OutClass.InnerClass innerClass1 = new OutClass().new InnerClass();
//上述语法比较怪异,也可以先将外部类对象先创建出来,然后再创建实例内部类对象
OutClass.InnerClass innerClass2 = outClass.new InnerClass();
innerClass2.methodInner();

注意:

  1. 外部类中的任何成员都可以在实例内部类方法中直接访问。
  2. 实例内部类所处的位置与外部类成员位置相同,因此也受public、private等访问限定符的约束。
  3. 在实例内部类方法中访问同名的成员时,优先访问自己的,如果要访问外部类同名的成员,必须:外部类名称.this.同名成员 来访问。
  4. 实例内部类对象必须在先有外部类对象前提下才能创建。
  5. 实例内部类的非静态方法中包含了一个指向外部类对象的引用。
  6. 外部类中,不能直接访问实例内部类中的成员,如果要访问必须先要创建内部类的对象。

2.静态内部类

被static修饰的内部成员类称为静态内部类。

public class OutClass {
    private int a;
    static int b;
    public void methodA() {
        a = 10;
        System.out.println(a);
    }
    public static void methodB() {
        System.out.println(b);
    }
	// 静态内部类:被static修饰的成员内部类
    static class InnerClass {
        public void methodInner() {
			// 在内部类中只能访问外部类的静态成员
			// a = 100; // 编译失败,因为a不是类成员变量
            b = 200;
			// methodA(); // 编译失败,因为methodB()不是类成员方法
            methodB();
        }
    }
}

静态内部类对象创建以及成员访问

public static void main(String[] args) {
	OutClass.InnerClass innerClass = new OutClass.InnerClass();
	innerClass.methodInner();
}

3.局部内部类

定义在外部类的方法体或者{}中,该种内部类只能在其定义的位置使用。

public class OutClass {
    int a = 10;
    public void method() {
        int b = 10;
		// 局部内部类:定义在方法体内部
		// 不能被public、static等访问限定符修饰
        class InnerClass {
            public void methodInnerClass() {
                System.out.println(a);
                System.out.println(b);
            }
        }
		// 只能在该方法体内部使用,其他位置都不能用
        InnerClass innerClass = new InnerClass();
        innerClass.methodInnerClass();
    }
    public static void main(String[] args) {
	// OutClass.InnerClass innerClass = null; 编译失败
    }
}

注意:

  1. 局部内部类只能在所定义的方法体内部使用。
  2. 不能被public、static等修饰符修饰。
  3. 编译器也有自己独立的字节码文件,命名格式:外部类名字$数字内部类名字.class。

4. 匿名内部类

匿名内部类可以使你的代码更加简洁,你可以在定义一个类的同时对其进行实例化。它与局部类很相似,不同的是它没有类名,如果某个局部类你只需要用一次,那么你就可以使用匿名内部类

public class HelloWorldAnonymousClasses {

    /**
     * 包含两个方法的HelloWorld接口
     */
    interface HelloWorld {
        public void greet();
        public void greetSomeone(String someone);
    }

    public void sayHello() {

        // 1、局部类EnglishGreeting实现了HelloWorld接口
        class EnglishGreeting implements HelloWorld {
            String name = "world";
            public void greet() {
                greetSomeone("world");
            }
            public void greetSomeone(String someone) {
                name = someone;
                System.out.println("Hello " + name);
            }
        }

        HelloWorld englishGreeting = new EnglishGreeting();

        // 2、匿名类实现HelloWorld接口
        HelloWorld frenchGreeting = new HelloWorld() {
            String name = "tout le monde";
            public void greet() {
                greetSomeone("tout le monde");
            }
            public void greetSomeone(String someone) {
                name = someone;
                System.out.println("Salut " + name);
            }
        };

        // 3、匿名类实现HelloWorld接口
        HelloWorld spanishGreeting = new HelloWorld() {
            String name = "mundo";
            public void greet() {
                greetSomeone("mundo");
            }
            public void greetSomeone(String someone) {
                name = someone;
                System.out.println("Hola, " + name);
            }
        };

        englishGreeting.greet();
        frenchGreeting.greetSomeone("Fred");
        spanishGreeting.greet();
    }

    public static void main(String... args) {
        HelloWorldAnonymousClasses myApp = new HelloWorldAnonymousClasses();
        myApp.sayHello();
    }
}

注意:
该例中用局部类来初始化变量englishGreeting,用匿类来初始化变量frenchGreeting和spanishGreeting,两种实现之间有明显的区别:

  1. 局部类EnglishGreetin继承HelloWorld接口,有自己的类名,定义完成之后需要再用new关键字实例化才可以使用;
  2. frenchGreeting、spanishGreeting在定义的时候就实例化了,定义完了就可以直接使用;
  3. 匿名类是一个表达式,因此在定义的最后用分号";"结束。

10.作者学习过程中的代码小结

class Person {
    //普通的成员变量都是属于对象的
    public String name;
    private String name1;
    //name1被封装起来了,只能在当前类中使用它
    private int age;

    {
        this.age = 99;  //可以实例化成员
        System.out.println("实例代码块!");
    }

    static {
        count = 99;
        //看和(public static int count = 10;)顺序,按照顺序执行,如果不初始化(public static int count) count还是99
        System.out.println("静态代码块!");
    }

    //1.如果没有实现任何的构造方法,编译器会帮我们默认生成一个不带参数的构造方法,也就是说一个类至少会有一个构造方法
    //2.如果当前类有其他的构造方法,那么编译器就不会帮我们生成不带参数的构造方法
    //3.构造方法之间可以构成重载
    public Person() {
        //this()必须放到第一行,有两个this()时只能留一个,this()只能存放于构造函数中
        this("wjh",17);//调用带有一个参数的构造方法
        System.out.println("Person()::不带参数的构造方法");
    }

    public Person(String name) {
        this.name = name;
        System.out.println("Person(String)::带一个String类型的构造方法");
        System.out.println(name);
    }

    public Person(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("Person(String,int)::带String,int类型的构造方法");
        System.out.println(name);
        System.out.println(age);
    }


    //静态成员变量
    public static int count = 10;//类名.静态的成员属性/方法(不依赖于对象)

    public String getName1() {
        return name1;
    }

    public void setName1(String name1) {
        this.name1 = name1;
    }

    public int getAge2() {
        return age;
    }

    public void setAge2(int age) {
        //age = age; 属于局部变量优先使用,是同一个age
        this.age = age;
        //this 代表当前对象的引用
    }

    //普通的方法内部 不能够定义静态的变量
    //1.static定义的变量是类变量,属于类。
    // 2.eat的方法调用,需要对应的引用来调用。但是若如果可以定义static的变量,Person就可以调用。
    public void eat() {
        System.out.println(name + "正在吃饭");
    }

    //在普通方法里是可以调用静态方法的
    public void print() {
        this.eat();
        //staticFunc();
        System.out.println("姓名:" + name + " 年龄:" + age);
    }

    //类方法()
    //静态的的成员变量是不可以在是不可以在方法中定义的。
    //在静态方法内部是不可以调用普通方法的。静态的方法不依赖于对象,而普通的方法依赖于对象。
    public static void staticFunc() {
        System.out.println("static::fun()");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }


}

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        new Person().eat();//一次性的,再次调用需要再次new一个对象(匿名对象)
    }


    public static void main9(String[] args) {
        //不论是不是实例化对象( Person person = new Person();)静态代码块都会执行。
        System.out.println(Person.count);
    }


    public static void main8(String[] args) {
        //在它之前会先调用静态代码块,实例代码块,最后才是构造方法
        Person person = new Person();
        System.out.println("============================");
        //静态代码块只会被执行一次
        Person person2 = new Person();

    }


    public static void main7(String[] args) {
        Person person = new Person();
        System.out.println(person);

    }




    public static void main6(String[] args) {
        Person person = new Person();//调用不带参数的构造方法
        System.out.println("============================");
        Person person2 = new Person("wjh");
        System.out.println("============================");
        Person person3 = new Person("wjh",17);

    }



    public static void main5(String[] args) {
        Person person = new Person();
        person.setName1("wjh");
        System.out.println(person.getName1());
        person.setAge2(17);
        System.out.println(person.getAge2());
    }

}


 /*   public static void main4(String[] args) {
        Person person = new Person();
        System.out.println(person); //对应toString
    }


    public static void main3(String[] args) {
        Person p = new Person();
        Person p2 = p;
        //代表p2这个引用指向p这个引用所指向的对象
    }


    public static void main2(String[] args) {
        Person.staticFunc();

        Person person = new Person();
        person.eat();
        person.print();
    }



    public static void main1(String[] args) {
        Person person = new Person();
        //person是一个变量,不是地址。只不过这个变量里面储存的是一个地址。所以这个变量也可以叫做引用。
        person.name = "wjh";
        person.age = 20;
        person.print();
        Person.count = 777;
        //person.count = 777;
        System.out.println(Person.count);
        System.out.println("=========================");
        Person person1 = new Person();
        Person.count++;
        System.out.println(Person.count);
    }
*/



class OuterClass {

    public int data1 = 1;
    private int data2 = 2;
    public static int data3 = 3;

    //静态内部类
    static class InnerClass {
        public int data4 = 4;
        private int data5 = 5;
        public static int data6 = 6;

        public void func() {
            System.out.println("static -> InnerClass::func()");
            OuterClass outerClass = new OuterClass();
            //静态内部类当中,不能直接访问外部类的非静态成员
            /*System.out.println(data1);
            System.out.println(data2);*/
            System.out.println(outerClass.data1);
            System.out.println(outerClass.data2);

            System.out.println(data3);
            System.out.println(data4);
            System.out.println(data5);
            System.out.println(data6);
        }
    }
    public void test() {
        InnerClass innerClass = new InnerClass();
        System.out.println(data1);
        System.out.println(data2);
        System.out.println(data3);
        System.out.println(innerClass.data4);
        System.out.println(innerClass.data5);//外部类 可以访问静态内部类当中的所有成员
        System.out.println(InnerClass.data6);
    }
}

class OuterClass2 {

    public int data1 = 1;
    private int data2 = 2;
    public static int data3 = 3;

    //非静态内部类
    class InnerClass2 {
        public int data1 = 1111;
        public int data4 = 4;
        private int data5 = 5;

        //在实例内部类当中,不能定义静态的成员变量(此时当外部诶加载的时候,这个非静态内部类不会加载)
        //如果想要定义的话,需要加入final来修饰 ->这样就成为了一个常量,常量是可以在程序编译的时候就可以确定的
        public static final int data6 = 6;

        public void func() {
            System.out.println("static -> InnerClass::func()");
            System.out.println(data1);
            System.out.println(data2);
            System.out.println(data3);
            System.out.println(data4);
            System.out.println(data5);
            System.out.println(data6);
        }
    }
    public void test() {
        InnerClass2 innerClass2 = new InnerClass2();
        System.out.println(this.data1);//访问1111
        //OuterClass2.this.data1 ->在非静态内部类当中,包含外部类的this
        System.out.println("===== " + OuterClass2.this.data1);//访问1

        System.out.println(data2);
        System.out.println(data3);
        System.out.println(innerClass2.data4);
        System.out.println(innerClass2.data5);
        System.out.println(innerClass2.data6);
    }
}

public class TestDemo {

    public static void main(String[] args) {
        //实例内部类,比较麻烦需要外部类的对象
        OuterClass2 outerClass2 = new OuterClass2();
        OuterClass2.InnerClass2 innerClass2 = outerClass2.new InnerClass2();
        innerClass2.func();
    }

    public static void main1(String[] args) {
        //实例化静态内部类
        OuterClass.InnerClass innerClass = new OuterClass.InnerClass();
        innerClass.func();
    }
}

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