乾貨:Java中的訪問修飾符詳解
java語言提供了很多修飾符,主要分為以下兩類:
- 訪問修飾符
- 非訪問修飾符
修飾符用來定義類、方法或者變數,通常放在語句的最前端。我們通過下面的例子來說明:
public class ClassName { // ... } private boolean myFlag; static final double weeks = 9.5; protected static final int BOXWIDTH = 42; public static void main(String[] arguments) { // 方法體 }
訪問控制修飾符
Java中,可以使用訪問控制符來保護對類、變數、方法和構造方法的訪問。Java 支援 4 種不同的訪問許可權。
- default(即預設,什麼也不寫): 在同一包內可見,不使用任何修飾符。使用物件:類、介面、變數、方法。
- private: 在同一類內可見。使用物件:變數、方法。注意:不能修飾類(外部類)
- public: 對所有類可見。使用物件:類、介面、變數、方法
- protected: 對同一包內的類和所有子類可見。使用物件:變數、方法。注意:不能修飾類(外部類)。
預設訪問修飾符-不使用任何關鍵字
使用預設訪問修飾符宣告的變數和方法,對同一個包內的類是可見的。接口裡的變數都隱式宣告為public static final,而接口裡的方法預設情況下訪問許可權為public。
如下例所示,變數和方法的宣告可以不使用任何修飾符。
例項
String version = "1.5.1"; boolean processOrder() { return true; }
私有訪問修飾符-private
私有訪問修飾符是最嚴格的訪問級別,所以被宣告為private的方法、變數和構造方法只能被所屬類訪問,並且類和介面不能宣告為private。
宣告為私有訪問型別的變數只能通過類中公共的 getter 方法被外部類訪問。
Private 訪問修飾符的使用主要用來隱藏類的實現細節和保護類的資料。
下面的類使用了私有訪問修飾符:
public class Logger { private String format;public String getFormat() { return this.format; } public void setFormat(String format) { this.format = format; } }
例項中,Logger 類中的 format 變數為私有變數,所以其他類不能直接得到和設定該變數的值。為了使其他類能夠操作該變數,定義了兩個 public 方法:getFormat() (返回 format的值)和 setFormat(String)(設定 format 的值)
公有訪問修飾符-public
被宣告為 public 的類、方法、構造方法和介面能夠被任何其他類訪問。
如果幾個相互訪問的 public 類分佈在不同的包中,則需要匯入相應 public 類所在的包。由於類的繼承性,類所有的公有方法和變數都能被其子類繼承。
以下函式使用了公有訪問控制:
public static void main(String[] arguments) { // ... }
Java 程式的 main() 方法必須設定成公有的,否則,Java 直譯器將不能執行該類。
受保護的訪問修飾符-protected
protected 需要從以下兩個點來分析說明:
- 子類與基類在同一包中:被宣告為 protected 的變數、方法和構造器能被同一個包中的任何其他類訪問;
- 子類與基類不在同一包中:那麼在子類中,子類例項可以訪問其從基類繼承而來的 protected 方法,而不能訪問基類例項的protected方法。
protected 可以修飾資料成員,構造方法,方法成員,不能修飾類(內部類除外)。
介面及介面的成員變數和成員方法不能宣告為 protected。 可以看看下圖演示:
子類能訪問 protected 修飾符宣告的方法和變數,這樣就能保護不相關的類使用這些方法和變數。
下面的父類使用了 protected 訪問修飾符,子類重寫了父類的 openSpeaker() 方法。
class AudioPlayer { protected boolean openSpeaker(Speaker sp) { // 實現細節 } } class StreamingAudioPlayer extends AudioPlayer { protected boolean openSpeaker(Speaker sp) { // 實現細節 } }
如果把 openSpeaker() 方法宣告為 private,那麼除了 AudioPlayer 之外的類將不能訪問該方法。
如果把 openSpeaker() 宣告為 public,那麼所有的類都能夠訪問該方法。
如果我們只想讓該方法對其所在類的子類可見,則將該方法宣告為 protected。
訪問控制和繼承
請注意以下方法繼承的規則:
- 父類中宣告為 public 的方法在子類中也必須為 public。
- 父類中宣告為 protected 的方法在子類中要麼宣告為 protected,要麼宣告為 public,不能宣告為 private。
- 父類中宣告為 private 的方法,不能夠被繼承。
非訪問修飾符
為了實現一些其他的功能,Java 也提供了許多非訪問修飾符。
static 修飾符,用來修飾類方法和類變數。
final 修飾符,用來修飾類、方法和變數,final 修飾的類不能夠被繼承,修飾的方法不能被繼承類重新定義,修飾的變數為常量,是不可修改的。
abstract 修飾符,用來建立抽象類和抽象方法。
synchronized 和 volatile 修飾符,主要用於執行緒的程式設計。
static 修飾符
- 靜態變數:
static 關鍵字用來宣告獨立於物件的靜態變數,無論一個類例項化多少物件,它的靜態變數只有一份拷貝。 靜態變數也被稱為類變數。區域性變數不能被宣告為 static 變數。 - 靜態方法:
static 關鍵字用來宣告獨立於物件的靜態方法。靜態方法不能使用類的非靜態變數。靜態方法從引數列表得到資料,然後計算這些資料。
對類變數和方法的訪問可以直接使用classname.variablename和classname.methodname的方式訪問。
如下例所示,static修飾符用來建立類方法和類變數。
public class InstanceCounter { private static int numInstances = 0; protected static int getCount() { return numInstances; } private static void addInstance() { numInstances++; } InstanceCounter() { InstanceCounter.addInstance(); } public static void main(String[] arguments) { System.out.println("Starting with " + InstanceCounter.getCount() + " instances"); for (int i = 0; i < 500; ++i){ new InstanceCounter(); } System.out.println("Created " + InstanceCounter.getCount() + " instances"); } }
以上例項執行編輯結果如下:
Starting with 0 instances
Created 500 instances
final 修飾符
final 變數:
final 表示"最後的、最終的"含義,變數一旦賦值後,不能被重新賦值。被 final 修飾的例項變數必須顯式指定初始值。
final 修飾符通常和 static 修飾符一起使用來建立類常量。
例項
public class Test{ final int value = 10; // 下面是宣告常量的例項 public static final int BOXWIDTH = 6; static final String TITLE = "Manager"; public void changeValue(){ value = 12; //將輸出一個錯誤 } }
final 方法
父類中的 final 方法可以被子類繼承,但是不能被子類重寫。
宣告 final 方法的主要目的是防止該方法的內容被修改。
如下所示,使用 final 修飾符宣告方法。
public class Test{ public final void changeName(){ // 方法體 } } final 類 final 類不能被繼承,沒有類能夠繼承 final 類的任何特性。 例項 public final class Test { // 類體 }
abstract 修飾符
抽象類:
抽象類不能用來例項化物件,宣告抽象類的唯一目的是為了將來對該類進行擴充。
一個類不能同時被 abstract 和 final 修飾。如果一個類包含抽象方法,那麼該類一定要宣告為抽象類,否則將出現編譯錯誤。
抽象類可以包含抽象方法和非抽象方法。
例項
abstract class Caravan{ private double price; private String model; private String year; public abstract void goFast(); //抽象方法 public abstract void changeColor(); }
抽象方法
抽象方法是一種沒有任何實現的方法,該方法的的具體實現由子類提供。
抽象方法不能被宣告成 final 和 static。
任何繼承抽象類的子類必須實現父類的所有抽象方法,除非該子類也是抽象類。
如果一個類包含若干個抽象方法,那麼該類必須宣告為抽象類。抽象類可以不包含抽象方法。
抽象方法的宣告以分號結尾,例如:public abstract sample();。
例項
public abstract class SuperClass{ abstract void m(); //抽象方法 } class SubClass extends SuperClass{ //實現抽象方法 void m(){ ......... } }
synchronized 修飾符
synchronized 關鍵字宣告的方法同一時間只能被一個執行緒訪問。synchronized 修飾符可以應用於四個訪問修飾符。
例項
public synchronized void showDetails(){ ....... }
transient 修飾符
序列化的物件包含被 transient 修飾的例項變數時,java 虛擬機器(JVM)跳過該特定的變數。
該修飾符包含在定義變數的語句中,用來預處理類和變數的資料型別。
例項
public transient int limit = 55; // 不會持久化 public int b; // 持久化
volatile 修飾符
volatile 修飾的成員變數在每次被執行緒訪問時,都強制從共享記憶體中重新讀取該成員變數的值。而且,當成員變數發生變化時,會強制執行緒將變化值回寫到共享記憶體。這樣在任何時刻,兩個不同的執行緒總是看到某個成員變數的同一個值。
一個 volatile 物件引用可能是 null。
例項
public class MyRunnable implements Runnable { private volatile boolean active; public void run() { active = true; while (active) // 第一行 { // 程式碼 } } public void stop() { active = false; // 第二行 } }
通常情況下,在一個執行緒呼叫 run() 方法(在 Runnable 開啟的執行緒),在另一個執行緒呼叫 stop() 方法。 如果第一行中緩衝區的 active 值被使用,那麼在第二行的 active 值為 false 時迴圈不會停止。
但是以上程式碼中我們使用了 volatile 修飾 active,所以該迴圈會停止。
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