类变量和类方法
类变量-提出问题
在main方法中定义一个变量count,当一个小孩加入游戏后count++,最后个count 就记录有多少小孩玩游戏 。
问题分析:
count是一个独立于对象,很尴尬,以后我们访问count很麻烦,没有使用到OOP。因此,我们引出类变量/静态变量。
package com.hspedu.static_;
public class ChildGame {
public static void main(String[] args) {
//定义一个变量 count, 统计有多少小孩加入了游戏
int count = 0;
Child child1 = new Child("白骨精");
child1.join();
//count++;
child1.count++;
Child child2 = new Child("狐狸精");
child2.join();
//count++;
child2.count++;
Child child3 = new Child("老鼠精");
child3.join();
//count++;
child3.count++;
//===========
// 类变量,可以通过类名来访问
System.out.println("共有" + Child.count + " 小孩加入了游戏...");
// 下面的代码输出什么?
System.out.println("child1.count=" + child1.count);//3
System.out.println("child2.count=" + child2.count);//3
System.out.println("child3.count=" + child3.count);//3
}
}
class Child { //类
private String name;
// 定义一个变量 count ,是一个类变量(静态变量) static 静态!!!
// 该变量最大的特点就是会被 Child 类的所有的对象实例共享!!!
public static int count = 0;
public Child(String name) {
this.name = name;
}
public void join() {
System.out.println(name + " 加入了游戏..");
}
}
类变量内存布局
https://blog.csdn.net/x_iya/article/details/81260154/
https://www.zhihu.com/question/59174759/answer/163207831
有些书说在方法区... jdk 版本有关系,记住两点:
(1) static变量是同一个类所有对象共享
(2) static类变量,在类加载的时候就生成了.静态变量是类加载的时候,就创建了,所以不用创建对象实例也能直接通过 类名.类变量名
访问。
什么是类变量
类变量也叫静态变量/静态属性,是该类的所有对象共享的变量,任何一个该类的对象去访问它时,取到的都是相同的值,同样任何一个该类的对象去修改它时,修改的也是同一个变量。这个从前面的图也可看出来。
如何定义类变量
定义语法:
访问修饰符static数据类型变量名;[推荐]
static访问修饰符数据类型变量名;
如何访问类变量
类名.类变量名
或者对象名.类变量名【静态变量的访问修饰符的访问权限和范围和普通属性是一样的】
推荐使用:类名.类变量名;
类变量使用注意事项
1.什么时候需要用类变量
当我们需要让某个类的所有对象都共享一个变量时,就可以考虑使用类变量(静态变量):比如:定义学生类,统计所有学生共交多少钱。Student (name, staticfee)
2.类变量与实例变量(普通属性)区别
类变量是该类的所有对象共享的,而实例变量是每个对象独享的。
3.加上static称为类变量或静态变量,否则称为实例变量/普通变量/非静态变量
4.类变量可以通过类名.类变量名或者对象名.类变量名来访问,但java设计者推荐我们使用类名.类变量名方式访问。【前提是满足访问修饰符的访问权限和范围】
5.实例变量不能通过类名.类变量名方式访问。
6.类变量是在类加载时就初始化了,也就是说,即使你没有创建对象,只要类加载了.就可以使用类变量了。
7.类变量的生命周期是随类的加载开始,随着类消亡而销毁。
类方法基本介绍
类方法也叫静态方法。形式如下:
访问修饰符 static 数据返回类型 方法名(){}【推荐】
static 访问修饰符 数据返回类型 方法名(){}
类方法的调用
使用方式:
类名.类方法名或者对象名.类方法名
package com.hspedu.static_;
public class StaticMethod {
public static void main(String[] args) {
//创建2个学生对象,叫学费
Stu tom = new Stu("tom");
//tom.payFee(100);
Stu.payFee(100);//对不对?对
Stu mary = new Stu("mary");
//mary.payFee(200);
Stu.payFee(200);//对
//输出当前收到的总学费
Stu.showFee();//300
//如果我们希望不创建实例,也可以调用某个方法(即当做工具来使用)
//这时,把方法做成静态方法时非常合适
System.out.println("9开平方的结果是=" + Math.sqrt(9));
System.out.println(MyTools.calSum(10, 30));
}
}
//开发自己的工具类时,可以将方法做成静态的,方便调用
class MyTools {
//求出两个数的和
public static double calSum(double n1, double n2) {
return n1 + n2;
}
//可以写出很多这样的工具方法...
}
class Stu {
private String name;//普通成员
//定义一个静态变量,来累积学生的学费
private static double fee = 0;
public Stu(String name) {
this.name = name;
}
// 说明
// 1. 当方法使用了static修饰后,该方法就是静态方法
// 2. 静态方法就可以访问静态属性/变量
public static void payFee(double fee) {
Stu.fee += fee;//累积到
}
public static void showFee() {
System.out.println("总学费有:" + Stu.fee);
}
}
类方法经典的使用场景
当方法中不涉及到任何和对象相关的成员,则可以将方法设计成静态方法, 提高开发效率。
比如:
工具类中的方法utils。Math类、Arrays类、Collections集合类看下源码可以发现都是static方法。
类方法使用注意事项和细节讨论
- 类方法和普通方法都是随着类的加载而加载,将结构信息存储在方法区∶类方法中无this的参数。普通方法中隐含着this的参数。
- 类方法可以通过类名调用,也可以通过对象名调用。普通方法和对象有关,需要通过对象名调用,比如对象名.方法名(参数),不能通过类名调用。
- 类方法中不允许使用和对象有关的关键字,比如this和super。普通方法(成员方法)可以。
- 类方法(静态方法)中只能访问静态变量或静态方法。普通成员方法,既可以访问非静态成员,也可以访问静态成员!!
package com.hspedu.static_;
public class StaticMethodDetail {
public static void main(String[] args) {
D.hi();//ok
//非静态方法,不能通过类名调用
//D.say();, 错误,需要先创建对象,再调用
new D().say();//可以
}
}
class D {
private int n1 = 100;
private static int n2 = 200;
public void say() {//非静态方法,普通方法
}
public static void hi() {//静态方法,类方法
//类方法中不允许使用和对象有关的关键字,
//比如this和super。普通方法(成员方法)可以。
//System.out.println(this.n1);
}
//类方法(静态方法)中 只能访问 静态变量 或静态方法
//口诀:静态方法只能访问静态成员.
public static void hello() {
System.out.println(n2);
System.out.println(D.n2);
//System.out.println(this.n2);不能使用
hi();//OK
//say();//错误
}
//普通成员方法,既可以访问 非静态成员,也可以访问静态成员
//小结: 非静态方法可以访问 静态成员和非静态成员
public void ok() {
//非静态成员
System.out.println(n1);
say();
//静态成员
System.out.println(n2);
hello();
}
}
练习:
package com.hspedu.static_;
public class StaticExercise03 {
}
class Person {
private int id;
private static int total = 0;
public static void setTotalPerson(int total){
// this.total = total;//错误,因为在static方法中,不可以使用this 关键字
Person.total = total;
}
public Person() {//构造器
total++;
id = total;
}
//编写一个方法,输出total的值
public static void m() {
System.out.println("total的值=" + total);
}
}
class TestPerson {
public static void main(String[] args) {
Person.setTotalPerson(3); // 这里没有调用构造器
new Person(); // new了之后调用构造器,count++
Person.m();// 最后 total的值就是4
}
}
注意:
Person.setTotalPerson(3); 调用静态方法 这里还没有调用构造器
new Person(); new了之后才调用构造器,count++
因为构造器是在创建对象时完成对对象的初始化。
理解main 方法语法
深入理解main 方法
解释main方法的形式: public static void main(String[] args){}
1.main方法时虚拟机调用
2.java虚拟机需要调用类的main()方法,所以该方法的访问权限必须是public
3.java虚拟机在执行main()方法时不必创建对象,所以该方法必须是static
4.该方法接收String类型的数组参数,该数组中保存执行java命令时传递给所运行的类的参数,案例演示,接收参数.
5.java执行的程序参数1参数2参数。
说明:在idea如何传递参数?
在Program arguments 中传入参数即可。
特别提示
在main()方法中,我们可以直接调用main 方法所在类的静态方法或静态属性。但是,不能直接访问该类中的非静态成员,必须创建该类的一个实例对象后,才能通过这个对象去访问类中的非静态成员。
代码块
基本介绍
代码化块又称为初始化块,属于类中的成员[即是类的一部分],类似于方法,将逻辑语句封装在方法体中,通过包围起来。
但和方法不同,没有方法名,没有返回,没有参数,只有方法体,而且不用通过对象或类显式调用,而是加载类时,或创建对象时隐式调用。
基本语法
[修饰符]{
代码
};
说明注意;
- 修饰符可选,要写的话,也只能写static
- 代码块分为两类,使用static修饰的叫静态代码块,没有static修饰的,叫普通代码块/非静态代码块。
- 逻辑语句可以为任何逻辑语句(输入、输出、方法调用、循环、判断等)
- ;号可以写上,也可以省略。
代码块的好处和案例演示
- 相当于另外一种形式的构造器(对构造器的补充机制),可以做初始化的操作
- 场景:如果多个构造器中都有重复的语句,可以抽取到初始化块中,提高代码的重用性
这样当我们不管调用哪个构造器,创建对象,都会先调用代码块的内容,代码块调用的顺序优先于构造器。
package com.hspedu.codeblock_;
public class CodeBlock01 {
public static void main(String[] args) {
Movie movie = new Movie("你好,李焕英");
System.out.println("===============");
Movie movie2 = new Movie("唐探3", 100, "陈思诚");
}
}
class Movie {
private String name;
private double price;
private String director;
// 3个构造器-》重载
{
System.out.println("电影屏幕打开...");
System.out.println("广告开始...");
System.out.println("电影正是开始...");
};
public Movie(String name) {
System.out.println("Movie(String name) 被调用...");
this.name = name;
}
public Movie(String name, double price) {
this.name = name;
this.price = price;
}
public Movie(String name, double price, String director) {
System.out.println("Movie(String name, double price, String director) 被调用...");
this.name = name;
this.price = price;
this.director = director;
}
}
代码块使用注意事项和细节讨论!!!
- static代码块也叫静态代码块,作用就是对类进行初始化,而且它随着类的加载而执行,并且只会执行一次。如果是普通代码块,每创建一个对象, 就执行一次。
- 类什么时候被加载
- 创建对象实例时(new)
- 创建子类对象实例,父类也会被加载
- 使用类的静态成员时(静态属性,静态方法)
- 普通的代码块,在创建对象实例时,会被隐式的调用。被创建一次,就会调用一次。
如果只是使用类的静态成员时,普通代码块并不会执行。(没有创建对象实例)
- 创建一个对象时,在一个类调用顺序是 (重点,难点) ∶
- 调用静态代码块和静态属性初始化 (注意:静态代码块和静态属性初始化调用的优先级一样,如果有多个静态代码块和多个静态变量初始化,则按他们定义的先后顺序调用)
- 调用普通代码块和普通属性的初始化(注意:普通代码块和普通属性初始化调用的优先级一样,如果有多个普通代码块和多个普通属性初始化,则按定义先后顺序调用)
- 调用构造方法
- 构造器的最前面其实隐含了super()和调用普通代码块, 静态相关的代码块,属性初始化,在类加载时,就执行完毕,因此是优先于构造器和普通代码块执行的。
- 我们看一下创建一个子类对象时(继承关系),他们的调用顺序如下:
- 父类的静态代码块和静态属性(优先级一样,按定义顺序执行)(类加载)
- 子类的静态代码块和静态属性(优先级一样,按定义顺序执行)(类加载)
- 父类的普通代码块和普通属性初始化(优先级一样,按定义顺序执行)
- 父类的构造方法
- 子类的普通代码块和普通属性初始化(优先级一样,按定义顺序执行)
- 子类的构造方法
- 静态代码块(本质上是静态方法)只能直接调用静态成员(静态属性和静态方法),普通代码块(本质上是普通方法)可以调用任意成员。
package com.hspedu.codeblock_;
public class CodeBlockDetail04 {
public static void main(String[] args) {
//老师说明
//(1) 进行类的加载
//1.1 先加载 父类 A02 1.2 再加载 B02
//(2) 创建对象
//2.1 从子类的构造器开始
//new B02();//对象
new C02();
}
}
class A02 { //父类
private static int n1 = getVal01();
static {
System.out.println("A02的一个静态代码块..");//(2)
}
{
System.out.println("A02的第一个普通代码块..");//(5)
}
pulic int n3 = getVal02();//普通属性的初始化
public static int getVal01() {
System.out.println("getVal01");//(1)
return 10;
}
public int getVal02() {
System.out.println("getVal02");//(6)
return 10;
}
public A02() {//构造器
//隐藏
//super()
//普通代码和普通属性的初始化......
System.out.println("A02的构造器");//(7)
}
}
class C02 {
private int n1 = 100;
private static int n2 = 200;
private void m1() {
}
private static void m2() {
}
static {
//静态代码块,只能调用静态成员
//System.out.println(n1);错误
System.out.println(n2);//ok
//m1();//错误
m2();
}
{
//普通代码块,可以使用任意成员
System.out.println(n1);
System.out.println(n2);//ok
m1();
m2();
}
}
class B02 extends A02 { //
private static int n3 = getVal03();
static {
System.out.println("B02的一个静态代码块..");//(4)
}
public int n5 = getVal04();
{
System.out.println("B02的第一个普通代码块..");//(9)
}
public static int getVal03() {
System.out.println("getVal03");//(3)
return 10;
}
public int getVal04() {
System.out.println("getVal04");//(8)
return 10;
}
//一定要慢慢的去品..
public B02() {//构造器
//隐藏了
//super()
//普通代码块和普通属性的初始化...
System.out.println("B02的构造器");//(10)
// TODO Auto-generated constructor stub
}
}
练习:
package com.hspedu.codeblock_;
public class CodeBlockExercise02 {
}
class Sample
{
Sample(String s)
{
System.out.println(s);
}
Sample()
{
System.out.println("Sample默认构造函数被调用");
}
}
class Test{
Sample sam1=new Sample("sam1成员初始化");//
static Sample sam=new Sample("静态成员sam初始化 ");//
static{
System.out.println("static块执行");//
if(sam==null)System.out.println("sam is null");
}
Test()//构造器
{
System.out.println("Test默认构造函数被调用");//
}
//主方法
public static void main(String str[])
{
Test a=new Test();//无参构造器
}
}
1. 静态成员sam 初始化
2. static 块执行
3. sam1 成员初始化
4. Test 默认构造函数被调用
单例设计模式
什么是设计模式
静态方法和属性的经典使用
设计模式是在大量的实践中总结和理论化之后优选的代码结构、编程风格、以及解决问题的思考方式。设计模式就像是经典的棋谱,不同的棋局,我们用不同的棋谱,免去我们自己再思考和摸索。
什么是单例模式
- 所谓类的单例设计模式,就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中,对某个类只能存在一个对象实例,并且该类只提供一个取得其对象实例的方法。
- 单例模式有两种方式:1) 饿汉式 2) 懒汉式
饿汉式
步骤如下:
- 构造器私有化 =》防止直接new
- 类的内部创建对象
- 向外暴露一个静态的公共方法。getlnstance
饿汉式:有可能还没有用到这个对象,但是由于类的机制已经将对象创建好了。在线程还没出现之前就已经实例化了,因此饿汉式线程一定是安全的。
package com.hspedu.single_;
public class SingleTon01 {
public static void main(String[] args) {
// GirlFriend xh = new GirlFriend("小红");
// GirlFriend xb = new GirlFriend("小白");
//通过方法可以获取对象
GirlFriend instance = GirlFriend.getInstance();
System.out.println(instance);
// 都是同一个对象
GirlFriend instance2 = GirlFriend.getInstance();
System.out.println(instance2);
System.out.println(instance == instance2);// T 同一个对象
//System.out.println(GirlFriend.n1);
}
}
// 有一个类, GirlFriend
// 只能有一个女朋友
class GirlFriend {
private String name;
// public static int n1 = 100;
// 为了能够在静态方法中,返回 gf对象,需要将其修饰为static
// 對象,通常是重量級的對象, 餓漢式可能造成創建了對象,但是沒有使用.
// 只要类加载了,就一定创建了gf对象
private static GirlFriend gf = new GirlFriend("小红红");
// 如何保障我们只能创建一个 GirlFriend 对象
// 步骤[单例模式-饿汉式]
// 1. 将构造器私有化
// 2. 在类的内部直接创建对象(该对象是static)
// 3. 提供一个公共的static方法,返回 gf 对象
private GirlFriend(String name) {
System.out.println("構造器被調用.");
this.name = name;
}
// 用static的目的就是在不创建对象的前提下直接调用
public static GirlFriend getInstance() {
return gf;
}
@Override
public String toString() {
return "GirlFriend{" +
"name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
懒汉式
懶漢式,只有當用戶使用getInstance時,才返回cat對象, 後面再次調用時,會返回上次創建的cat對象。
懒汉式可能会存在线程安全的问题。
package com.hspedu.single_;
/**
* 演示懶漢式的單例模式
*/
public class SingleTon02 {
public static void main(String[] args) {
//new Cat("大黃");
//System.out.println(Cat.n1);
Cat instance = Cat.getInstance();
System.out.println(instance);
//再次調用getInstance
Cat instance2 = Cat.getInstance();
System.out.println(instance2);
System.out.println(instance == instance2);//T
}
}
//希望在程序運行過程中,只能創建一個Cat對象
//使用單例模式
class Cat {
private String name;
public static int n1 = 999;
private static Cat cat ; //默認是null
//步驟
//1.仍然構造器私有化
//2.定義一個static靜態屬性對象
//3.提供一個public的static方法,可以返回一個Cat對象
//4.懶漢式,只有當用戶使用getInstance時,才返回cat對象, 後面再次調用時,會返回上次創建的cat對象
// 從而保證了單例
private Cat(String name) {
System.out.println("構造器調用...");
this.name = name;
}
public static Cat getInstance() {
if(cat == null) {//如果還沒有創建cat對象
cat = new Cat("小可愛");
}
return cat;
}
@Override
public String toString() {
return "Cat{" +
"name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
比较
- 二者最主要的区别在于创建对象的时机不同:饿汉式是在类加载就创建了对象实例,而懒汉式是在使用时才创建。
- 饿汉式不存在线程安全问题,懒汉式存在线程安全问题。(后面学习线程后,会完善一把)。
- 饿汉式存在浪费资源的可能。因为如果程序员一个对象实例都没有使用,那么饿汉式创建的对象就浪费了,懒汉式是使用时才创建,就不存在这个问题。
- 在我们javaSE标准类中,java.lang.Runtime就是经典的单例模式.
final 关键字
基本介绍
final中文意思:最后的,最终的.
final可以修饰类、属性、方法和局部变量
在某些情况下,程序员可能有以下需求,就会使用到final:
- 当不希望类被继承时,可以用final修饰.
- 当不希望父类的某个方法被子类覆盖/重写(override)时,可以用final关键字修饰。【案例演示:访问修饰符final返回类型方法名】
- 当不希望类的的某个属性的值被修改,可以用final修饰.(例如: public final double TAX RATE=0.08)
- 当不希望某个局部变量被修改,可以使用final修饰(例如: final double TAX RATE=0.08)
final 使用注意事项和细节讨论
- final修饰的属性又叫常量,一般用 XX_XX_XX (大写)来命名
- final修饰的属性在定义时,必须赋初值,并且以后不能再修改,赋值可以在如下位置之一:
定义时:如public final double TAX_RATE=0.08;
在构造器中
在代码块中
class AA {
/*
1. 定义时:如public final double TAX_RATE=0.08;
2. 在构造器中
3. 在代码块中
*/
public final double TAX_RATE = 0.08;//1.定义时赋值
public final double TAX_RATE2 ;
public final double TAX_RATE3 ;
public AA() {//构造器中赋值
TAX_RATE2 = 1.1;
}
{//在代码块赋值
TAX_RATE3 = 8.8;
}
}
- 如果final修饰的属性是静态的,则初始化的位置只能是
①定义时
②在静态代码块(不能在构造器中赋值。因为构造器是在对象创建的时候才会进行赋值)
- final类不能继承,但是可以实例化对象。(实例化没问题)
- 如果类不是final类,但是含有final方法,则该方法虽然不能重写,但是可以被继承。(子类用是没问题的,虽然不能重写)
- 一般来说,如果一个类已经是final类了,就没有必要再将方法修饰成final方法。(因为类既然不能被继承,也就相应无法被重写)。
- final不能修饰构造方法(即构造器)。
- final和static 往往搭配使用,效率更高,因为不会导致类加载,底层编译器做了优化处理。
- 包装类(Integer,Double,Float,Boolean等都是final),String也是final类。
抽象类
引出
当父类的某些方法,需要声明,但是又不确定如何实现时,可以将其声明为抽象方法,那么这个类就是抽象类。
所谓抽象方法就是没有实现的方法,所谓没有实现就是指,没有方法体。
当一个类中存在抽象方法时,需要将该类声明为abstract 类,一般来说,抽象类会被继承,由其子类来实现抽象方法。
abstract class Animal {
private String name;
public Animal(String name) {
this.name = name;
}
public abstract void eat() ;
}
抽象类的介绍
1)用abstract关键字来修饰一个类时,这个类就叫抽象类访问修饰符
2)用abstract关键字来修饰一个方法时,这个方法就是抽象方法
访问修饰符 abstract 返回类型 方法名(参数列表);//没有方法体
3)抽象类的价值更多作用是在于设计,是设计者设计好后,让子类继承并实现抽象类。
4)抽象类是考官比较爱问的知识点,在框架和设计模式使用较多。
抽象类使用的注意事项和细节讨论
1)抽象类不能被实例化
2)抽象类不一定要包含abstract方法。也就是说, 抽象类可以没有abstract方法。
3)一旦类包含了abstract方法,则这个类必须声明为abstract。
4)abstract只能修饰类和方法,不能修饰属性和其它的。
5)抽象类可以有任意成员【抽象类本质还是类】,比如: 非抽象方法、构造器、静态属性等等。
6)抽象方法不能有主体,即不能实现。
7)如果一个类继承了抽象类,则它必须实现抽象类的所有抽象方法,除非它自己也声明为abstract类。
8)抽象方法不能使用private、final和 static来修饰,因为这些关键字都是和重写相违背的。
抽象类最佳实践-模板设计模式
基本介绍
抽象类体现的就是一种模板模式的设计,抽象类作为多个子类的通用模板,子类在抽象类的基础上进行扩展、改造,但子类总体上会保留抽象类的行为方式。
模板设计模式能解决的问题
1)当功能内部一部分实现是确定,一部分实现是不确定的。这时可以把不确定的部分暴露出去,让子类去实现。
2)编写一个抽象父类,父类提供了多个子类的通用方法,并把一个或多个方法留给其子类实现,就是一种模板模式.
最佳实践
需求:
有多个类,完成不同的任务job
要求统计得到各自完成任务的时间
package com.hspedu.abstract_;
abstract public class Template { //抽象类-模板设计模式
public abstract void job();//抽象方法
public void calculateTime() {//实现方法,调用job方法
//得到开始的时间
long start = System.currentTimeMillis();
job(); //动态绑定机制
//得的结束的时间
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("任务执行时间 " + (end - start));
}
}
以上就是把不确定的部分暴露出去,让子类去实现。
接口
基本介绍
接口就是给出一些没有实现的方法,封装到一起,到某个类要使用的时候,在根据具体情况把这些方法写出来。语法:
interface 接口名{
//属性
//抽象方法(接口中可以省略abstract关键字)(在jdk8后还可以有静态方法和默认方法)
}
class 类名 implements 接口 {
// 自己属性;
// 自己方法;
// 必须实现的接口的抽象方法
}
小结:
接口是更加抽象的类。抽象类里的方法可以有方法体,接口里的所有方法都没有方法体(jdk7.0)。接口体现了程序设计的多态和高内聚低偶合的设计思想。
特别说明:Jdk8.0后接口类可以有静态方法(static),默认方法(default),也就是说接口中可以有方法的具体实现入。
深入讨论
说现在有一个项目经理(段玉),管理三个程序员,功能开发一个软件.为了控制和管理软件,项目经理可以定义一些接口,然后由程序员具体实现。
通过接口,不仅可以统一方法名,同时在调用时只需要根据接口识别即可。
package com.hspedu.interface_;
public interface DBInterface { //项目经理
public void connect();//连接方法
public void close();//关闭连接
}
package com.hspedu.interface_;
//A程序
public class MysqlDB implements DBInterface {
@Override
public void connect() {
System.out.println("连接mysql");
}
@Override
public void close() {
System.out.println("关闭mysql");
}
}
package com.hspedu.interface_;
//B程序员连接Oracle
public class OracleDB implements DBInterface{
@Override
public void connect() {
System.out.println("连接oracle");
}
@Override
public void close() {
System.out.println("关闭oracle");
}
}
package com.hspedu.interface_;
public class Interface03 {
public static void main(String[] args) {
MysqlDB mysqlDB = new MysqlDB();
t(mysqlDB);
OracleDB oracleDB = new OracleDB();
t(oracleDB);
}
public static void t(DBInterface db) {
db.connect();
db.close();
}
}
注意事项和细节
- 接口不能被实例化(new)
- 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
饰。void aaa(); 实际上是abstract void aa();(同理,不写public也是默认public方法,因此实现时该方法不写public会报错。)
- 一个普通类实现接口,就必须将该接口的所有方法都实现。
- 抽象类实现接口,可以不用实现接口的方法。
- 一个类同时可以实现多个接口。
class Timer implements IA, IB{ }
- 接口中的属性,只能是final的,而且是 public static final修饰符。比如:int a=1;实际上是public static final int a=1; (必须初始化)
- 接口中属性的访问形式:接口名.属性名
- 接口不能继承其它的类,但是可以继承多个别的接口。(接口无法实现接口)
interface A extends B,C{}
- 接口的修饰符只能是public和默认,这点和类的修饰符是一样的。
实现接口VS继承类
当子类继承了父类,就自动的拥有父类的功能,如果子类需要扩展功能,可以通过实现接口的方式扩展。可以理解 实现接口 是对 java 单继承机制的一种补充。
- 接口和继承解决的问题不同
继承的价值主要在于:解决代码的复用性和可维护性。
- 接口的价值主要在于:设计,设计好各种规范(方法),让其它类去实现这些方法。即更加的灵活
接口比继承更加灵活:继承是满足is - a的关系,而接口只需满足 like - a的关系。
接口在一定程度上实现代码解耦[即:接口规范性+动态绑定机制]
接口的多态特性
- 多态参数
在前面的Usb接口案例,UsbInterface usb,既可以接收手机对象,又可以接收相机对象,就体现了接口多态(接口引用可以指向实现了接口的类的对象)。
package com.hspedu.interface_;
public class InterfacePolyParameter {
public static void main(String[] args) {
//接口的多态体现
//接口类型的变量 if01 可以指向 实现了IF接口类的对象实例
IF if01 = new Monster();
if01 = new Car();
// 继承体现的多态
// 父类类型的变量 a 可以指向 继承AAA的子类的对象实例
AAA a = new BBB();
a = new CCC();
}
}
interface IF {}
class Monster implements IF{}
class Car implements IF{}
class AAA {
}
class BBB extends AAA {}
class CCC extends AAA {}
2. 多态数组
演示一个案例:给**Usb数组中,存放 Phone 和相机对象**,Phone类还有一个特有的方法call(),请遍历Usb数组,如果是Phone对象,除了调用Usb接口定义的方法外,还需要调用Phone特有方法call。
```java
package com.hspedu.interface_;
public class InterfacePolyArr {
public static void main(String[] args) {
//多态数组 -> 接口类型数组
Usb[] usbs = new Usb[2];
usbs[0] = new Phone_();
usbs[1] = new Camera_();
/*
给Usb数组中,存放 Phone 和 相机对象,Phone类还有一个特有的方法call(),
请遍历Usb数组,如果是Phone对象,除了调用Usb 接口定义的方法外,
还需要调用Phone 特有方法 call
*/
for(int i = 0; i < usbs.length; i++) {
usbs[i].work();//动态绑定..
//和前面一样,我们仍然需要进行类型的向下转型
if(usbs[i] instanceof Phone_) {//判断他的运行类型是 Phone_
((Phone_) usbs[i]).call();
}
}
}
}
interface Usb{
void work();
}
class Phone_ implements Usb {
public void call() {
System.out.println("手机可以打电话...");
}
@Override
public void work() {
System.out.println("手机工作中...");
}
}
class Camera_ implements Usb {
@Override
public void work() {
System.out.println("相机工作中...");
}
}
- 接口存在多态传递现象
package com.hspedu.interface_;
/**
* 演示多态传递现象
*/
public class InterfacePolyPass {
public static void main(String[] args) {
//接口类型的变量可以指向,实现了该接口的类的对象实例
IG ig = new Teacher();
//如果IG 继承了 IH 接口,而Teacher 类实现了 IG接口
//那么,实际上就相当于 Teacher 类也实现了 IH接口.
//这就是所谓的 接口多态传递现象.
IH ih = new Teacher();
}
}
interface IH {
void hi();
}
interface IG extends IH{ }
class Teacher implements IG {
@Override
public void hi() {
}
}
内部类
如果定义类在局部位置(方法中/代码块) (1) 局部内部类 (2) 匿名内部类
定义在成员位置 (1) 成员内部类 (2) 静态内部类
基本介绍
一个类的内部又完整的嵌套了另一个类结构。被嵌套的类称为内部类(inner class),嵌套其他类的类称为外部类(outer class)。
是我们类的第五大成员(类的五大成员:属性、方法、构造器、代码块、内部类),内部类最大的特点就是可以直接访问私有属性,并且可以体现类与类之间的包含关系,注意:内部类是学习的难点,同时也是重点,后面看底层源码时,有大量的内部类。
基本语法
class Outer{ // 外部类
class Inner{
// 内部类
}
}
class Other{// 外部其他类
}
内部类的分类
定义在外部类局部位置上( 比如方法内 ):
- 局部内部类 ( 有类名 )
- 匿名内部类 ( 没有类名,重点!!!!!!!! )
定义在外部类的成员位置上:
- 成员内部类 ( 没用 static 修饰 )
- 静态内部类 ( 使用 static 修饰 )
局部内部类的使用
说明:局部内部类是定义在外部类的局部位置,比如方法中,并且有类名。
1.可以直接访问外部类的所有成员,包含私有的。
2.不能添加访问修饰符,因为它的地位就是一个局部变量。局部变量是不能使用修饰符的。但是可以使用final修饰,因为局部变量也可以使用final。
3.作用域:仅仅在定义它的方法或代码块中。
4.局部内部类访问外部类的成员[访问方式:直接访问]
5.外部类访问局部内部类的成员
访问方式: 创建对象,再访问 (注意:必须在作用域内)
小结:
(1)局部内部类定义在方法中/代码块
(2)作用域在方法体或者代码块中
(3)本质仍然是一个类
6.外部其他类不能访问局部内部类(因为局部内部类地位是一个局部变量)。
7.如果外部类和局部内部类的成员重名时,默认遵循就近原则,如果想访问外部类的成员,则可以使用(外部类名.this.成员)去访问。
这里 外部类名.this
本质上就是外部类的对象,即哪个对象调用了n2,那么 外部类名.this
就指向哪个对象。
System.out.printin(""外部类的n2=”+外部类名.this.n2);
package com.hspedu.innerclass;
/**
* 演示局部内部类的使用
*/
public class LocalInnerClass {//
public static void main(String[] args) {
//演示一遍
Outer02 outer02 = new Outer02();
outer02.m1();
System.out.println("outer02的hashcode=" + outer02);
}
}
class Outer02 {//外部类
private int n1 = 100;
private void m2() {
System.out.println("Outer02 m2()");
}//私有方法
public void m1() {//方法
//1.局部内部类是定义在外部类的局部位置,通常在方法
//3.不能添加访问修饰符,但是可以使用final 修饰
//4.作用域 : 仅仅在定义它的方法或代码块中
final class Inner02 {//局部内部类(本质仍然是一个类)
//2.可以直接访问外部类的所有成员,包含私有的
private int n1 = 800;
public void f1() {
//5. 局部内部类可以直接访问外部类的成员,比如下面 外部类n1 和 m2()
//7. 如果外部类和局部内部类的成员重名时,默认遵循就近原则,如果想访问外部类的成员,
// 使用 外部类名.this.成员)去访问
// Outer02.this 本质就是外部类的对象, 即哪个对象调用了m1, Outer02.this就是哪个对象
System.out.println("n1=" + n1 + " 外部类的n1=" + Outer02.this.n1);
System.out.println("Outer02.this hashcode=" + Outer02.this);
m2();
}
}
//6. 外部类在方法中,可以创建Inner02对象,然后调用方法即可
Inner02 inner02 = new Inner02();
inner02.f1();
}
}
匿名内部类的使用!!!!!
(1)本质是类 (2) 内部类 (3) 该类没有名字 (4) 同时还是一个对象
说明: 匿名内部类是定义在外部类的局部位置, 比如方法中, 并且没有类名
1.匿名内部类的基本语法
new 类或接口 (参数列表){
类体
);
package com.hspedu.innerclass;
/**
* 演示匿名内部类的使用
*/
public class AnonymousInnerClass {
public static void main(String[] args) {
Outer04 outer04 = new Outer04();
outer04.method();
}
}
class Outer04 { //外部类
private int n1 = 10;//属性
public void method() {//方法
//基于!!!接口!!!的匿名内部类
//解读
//1.需求:想使用IA接口,并创建对象
//2.传统方式,是写一个类,实现该接口,并创建对象
//3.需求是 Tiger/Dog 类只是使用一次,后面再不使用
//4. 可以使用匿名内部类来简化开发
//5. tiger的编译类型 ? IA
//6. tiger的运行类型 ? 就是匿名内部类 Outer04$1
/*
我们看底层 会分配 类名 Outer04$1
class Outer04$1 implements IA {
@Override
public void cry() {
System.out.println("老虎叫唤...");
}
}
*/
//7. jdk底层在创建匿名内部类 Outer04$1,立即马上就创建了 Outer04$1实例,并且把地址
// 返回给 tiger
//8. 匿名内部类使用一次,就不能再使用, 但是tiger这个对象就没有限制了。
IA tiger = new IA() {
@Override
public void cry() {
System.out.println("老虎叫唤...");
}
};
System.out.println("tiger的运行类型=" + tiger.getClass());
tiger.cry();
tiger.cry();
tiger.cry();
// IA tiger = new Tiger();
// tiger.cry();
// 演示基于!!!类!!!的匿名内部类
//分析
//1. father 编译类型 Father
//2. father 运行类型 Outer04$2
//3. 底层会创建匿名内部类
/*
具体的实现代码与注释中的代码近似等价
class Outer04$2 extends Father{
@Override
public void test() {
System.out.println("匿名内部类重写了test方法");
}
}
*/
//4. 同时也直接返回了 匿名内部类 Outer04$2的对象
//5. 注意("jack") 参数列表会传递给 Father 构造器
Father father = new Father("jack"){
@Override
public void test() {
System.out.println("匿名内部类重写了test方法");
}
};
System.out.println("father对象的运行类型=" + father.getClass());//Outer04$2
father.test();
//基于!!!抽象类!!!的匿名内部类
Animal animal = new Animal(){
@Override
void eat() {
System.out.println("小狗吃骨头...");
}
};
animal.eat();
}
}
interface IA {//接口
public void cry();
}
//class Tiger implements IA {
//
// @Override
// public void cry() {
// System.out.println("老虎叫唤...");
// }
//}
//class Dog implements IA{
// @Override
// public void cry() {
// System.out.println("小狗汪汪...");
// }
//}
class Father { //类
public Father(String name) { //构造器
System.out.println("接收到name=" + name);
}
public void test() { //方法
}
}
abstract class Animal { //抽象类
abstract void eat();
}
2.匿名内部类的语法比较奇特,因为匿名内部类既是一个类的定义.同时它本身也是一个对象,因此从语法上看,它既有定义类的特征,也有创建对象的特征,对前面代码分析可以看出这个特点,因此可以调用匿名内部类方法。
3.可以直接访问外部类的所有成员,包含私有的。
4、不能添加访问修饰符,因为它的地位就是一个局部变量。
5.作用域:仅仅在定义它的方法或代码块中。
6.匿名内部类---访问---->外部类成员[访问方式:直接访问]
7.外部其他类---不能访问----->匿名内部类(因为匿名内部类地位是一个局部变量)
8.如果外部类和匿名内部类的成员重名时,匿名内部类访问的话,默认遵循就近原则,如果想访问外部类的成员,则可以使用(外部类名.this.成员)去访问
package com.hspedu.innerclass;
public class AnonymousInnerClassDetail {
public static void main(String[] args) {
Outer05 outer05 = new Outer05();
outer05.f1();
//外部其他类---不能访问----->匿名内部类
System.out.println("main outer05 hashcode=" + outer05);
}
}
class Outer05 {
private int n1 = 99;
public void f1() {
//创建一个基于类的匿名内部类
//不能添加访问修饰符,因为它的地位就是一个局部变量
//作用域 : 仅仅在定义它的方法或代码块中
Person p = new Person(){
private int n1 = 88;
@Override
public void hi() {
// 可以直接访问外部类的所有成员,包含私有的
// 如果外部类和匿名内部类的成员重名时,匿名内部类访问的话,
// 默认遵循就近原则,如果想访问外部类的成员,则可以使用 (外部类名.this.成员)去访问
System.out.println("匿名内部类重写了 hi方法 n1=" + n1 +
" 外部内的n1=" + Outer05.this.n1 );
// Outer05.this 就是调用 f1的 对象
System.out.println("Outer05.this hashcode=" + Outer05.this);
}
};
p.hi();//动态绑定, 运行类型是 Outer05$1
//也可以直接调用, 匿名内部类本身也是返回对象
// class 匿名内部类 extends Person {}
// new Person(){
// @Override
// public void hi() {
// System.out.println("匿名内部类重写了 hi方法,哈哈...");
// }
// @Override
// public void ok(String str) {
// super.ok(str);
// }
// }.ok("jack");
}
}
class Person {//类
public void hi() {
System.out.println("Person hi()");
}
public void ok(String str) {
System.out.println("Person ok() " + str);
}
}
//抽象类/接口...
匿名内部类的最佳实践
当做实参直接传递,简洁高效。
package com.hspedu.innerclass;
import com.hspedu.abstract_.AA;
public class InnerClassExercise01 {
public static void main(String[] args) {
//当做实参直接传递,简洁高效
f1(new IL() {
@Override
public void show() {
System.out.println("这是一副名画~~...");
}
});
//传统方法
f1(new Picture());
}
//静态方法,形参是接口类型
public static void f1(IL il) {
il.show();
}
}
//接口
interface IL {
void show();
}
//类->实现IL => 编程领域 (硬编码)
class Picture implements IL {
@Override
public void show() {
System.out.println("这是一副名画XX...");
}
}
有一个铃声接口Bell,里面有个ring方法。有一个手机类Cellphone,具有闹钟功能alarmclock,参数是Bell类型。测试手机类的闹钟功能,通过匿名内部类(对象)作为参数,打印:懒猪起床了。再传入另一个匿名内部类(对象),打印:小伙伴上课了
package com.hspedu.innerclass;
public class InnerClassExercise02 {
public static void main(String[] args) {
/*
1.有一个铃声接口Bell,里面有个ring方法。(右图)
2.有一个手机类Cellphone,具有闹钟功能alarmClock,参数是Bell类型(右图)
3.测试手机类的闹钟功能,通过匿名内部类(对象)作为参数,打印:懒猪起床了
4.再传入另一个匿名内部类(对象),打印:小伙伴上课了
*/
CellPhone cellPhone = new CellPhone();
//老韩解读
//1. 传递的是实现了 Bell接口的匿名内部类 InnerClassExercise02$1
//2. 重写了 ring
//3. Bell bell = new Bell() {
// @Override
// public void ring() {
// System.out.println("懒猪起床了");
// }
// }
cellPhone.alarmClock(new Bell() {
@Override
public void ring() {
System.out.println("懒猪起床了");
}
});
cellPhone.alarmClock(new Bell() {
@Override
public void ring() {
System.out.println("小伙伴上课了");
}
});
}
}
interface Bell{ //接口
void ring();//方法
}
class CellPhone{//类
public void alarmClock(Bell bell){//形参是Bell接口类型
System.out.println(bell.getClass());
bell.ring();//动态绑定
}
}
成员内部类的使用
说明: 成员内部类是定义在外部类的成员位置,并且没有static修饰。
1.可以直接访问外部类的所有成员,包含私有的。
2.可以添加任意访问修饰符(public、protected、默认、private), 因为它的地
位就是一个成员。
3.作用域和外部类的其他成员一样,为整个类体比如前面案例,在外部类的成员方法中创建成员内部类对象,再调用方法。
4.成员内部类---访问---->外部类成员(比如:属性) 访问方式:直接访问
5.外部类---访问------>成员内部类(说明) 访问方式:创建对象,再访问
6.外部其他类---访问---->成员内部类
7.如果外部类和内部类的成员重名时,内部类访问的话,默认遵循就近原则,如果想访问外部类的成员,则可以使用(外部类名.this.成员)去访问
package com.hspedu.innerclass;
public class MemberInnerClass01 {
public static void main(String[] args) {
Outer08 outer08 = new Outer08();
outer08.t1();
//外部其他类,使用成员内部类的三种方式
// 第一种方式
// outer08.new Inner08(); 相当于把 new Inner08()当做是outer08成员
// 这就是一个语法,不要特别的纠结.
Outer08.Inner08 inner08 = outer08.new Inner08();
inner08.say();
// 第二方式 在外部类中,编写一个方法,可以返回 Inner08对象
Outer08.Inner08 inner08Instance = outer08.getInner08Instance();
inner08Instance.say();
}
}
class Outer08 { //外部类
private int n1 = 10;
public String name = "张三";
private void hi() {
System.out.println("hi()方法...");
}
//1.注意: 成员内部类,是定义在外部内的成员位置上
//2.可以添加任意访问修饰符(public、protected 、默认、private),因为它的地位就是一个成员
public class Inner08 {//成员内部类
private double sal = 99.8;
private int n1 = 66;
public void say() {
//可以直接访问外部类的所有成员,包含私有的
//如果成员内部类的成员和外部类的成员重名,会遵守就近原则.
//,可以通过 外部类名.this.属性 来访问外部类的成员
System.out.println("n1 = " + n1 + " name = " + name + " 外部类的n1=" + Outer08.this.n1);
hi();
}
}
//方法,返回一个Inner08实例
public Inner08 getInner08Instance(){
return new Inner08();
}
//写方法
public void t1() {
//使用成员内部类
//创建成员内部类的对象,然后使用相关的方法
Inner08 inner08 = new Inner08();
inner08.say();
System.out.println(inner08.sal);
}
}
静态内部类的使用
说明:静态内部类是定义在外部类的成员位置, 并且有static修饰
1.可以直接访问外部类的所有静态成员,包含私有的,但不能直接访问非静态成员。
2.可以添加任意访问修饰符(public. protected、默认、private),因为它的地位就是一个成员。
3.作用域:同其他的成员,为整个类体。
4.静态内部类---访问---->外部类(比如:静态属性)[访问方式:直接访问所有静态成员]。
5.外部类---访问------>静态内部类 访问方式:创建对象,再访问。
6.外部其他类---访问----->静态内部类。
7.如果外部类和静态内部类的成员重名时,静态内部类访问的时,默认遵循就近原则,如果想访问外部类的成员,则可以使用(外部类名.成员)去访向。
package com.hspedu.innerclass;
public class StaticInnerClass01 {
public static void main(String[] args) {
Outer10 outer10 = new Outer10();
outer10.m1();
//外部其他类 使用静态内部类
//方式1
//因为静态内部类,是可以通过类名直接访问(前提是满足访问权限)
Outer10.Inner10 inner10 = new Outer10.Inner10();
inner10.say();
//方式2
//编写一个方法,可以返回静态内部类的对象实例.
Outer10.Inner10 inner101 = outer10.getInner10();
System.out.println("============");
inner101.say();
Outer10.Inner10 inner10_ = Outer10.getInner10_();
System.out.println("************");
inner10_.say();
}
}
class Outer10 { //外部类
private int n1 = 10;
private static String name = "张三";
private static void cry() {}
//Inner10就是静态内部类
//1. 放在外部类的成员位置
//2. 使用static 修饰
//3. 可以直接访问外部类的所有静态成员,包含私有的,但不能直接访问非静态成员
//4. 可以添加任意访问修饰符(public、protected 、默认、private),因为它的地位就是一个成员
//5. 作用域 :同其他的成员,为整个类体
static class Inner10 {
private static String name = "Timerring";
public void say() {
//如果外部类和静态内部类的成员重名时,静态内部类访问的时,
//默认遵循就近原则,如果想访问外部类的成员,则可以使用 (外部类名.成员)
System.out.println(name + " 外部类name= " + Outer10.name);
cry();
}
}
public void m1() { //外部类---访问------>静态内部类 访问方式:创建对象,再访问
Inner10 inner10 = new Inner10();
inner10.say();
}
public Inner10 getInner10() {
return new Inner10();
}
public static Inner10 getInner10_() {
return new Inner10();
}
}
课堂测试题
判断输出:
package com.hspedu.innerclass;
public class InnerClassExercise {
public static void main(String[] args) {
}
}
class Test {//外部类
public Test() {//构造器
Inner s1 = new Inner();
s1.a = 10;
Inner s2 = new Inner();
System.out.println(s2.a);
}
class Inner { //内部类,成员内部类
public int a = 5;
}
public static void main(String[] args) {
Test t = new Test();
Inner r = t.new Inner();//5
System.out.println(r.a);//5
}
}
文章和代码已经归档至【Github仓库:https://github.com/timerring/java-tutorial 】或者公众号【AIShareLab】回复 java 也可获取。