Java面向物件詳解-下
阿新 • • 發佈：2020-07-11
### 一、 static
1. static:靜態的，可以用來修飾屬性、方法、*程式碼塊（或初始化塊）、*內部類
2. static修飾屬性（類變數）:
- 由類建立的所有的物件，都共用這一個屬性
- 當其中一個物件對此屬性進行修改，會導致其他物件對此屬性的一個呼叫。vs 例項變數（非static修飾的屬性，各個物件各自擁有一套副本）
- **類變數隨著類的載入而載入的，而且獨一份**
- 靜態的變數可以直接通過“類.類變數”的形式來呼叫
- **類變數的載入是要早於物件**。所以當有物件以後，可以“物件.類變數”使用。但是"類.例項變數"是不行的。
- 類變數存在於靜態域中。
3. static修飾方法（類方法）:
- 隨著類的載入而載入，在記憶體中也是獨一份
- 可以直接通過“類.類方法”的方式呼叫
- **內部可以呼叫靜態的屬性或靜態的方法，而不能呼叫非靜態的屬性或方法。反之，非靜態的方法是可以呼叫靜態的屬性或靜態的方法**
- **靜態的方法內是不可以有this或super關鍵字的！**
- **靜態的結構(static的屬性、方法、程式碼塊、內部類)的生命週期要早於非靜態的結構，同時被回收也要晚於非靜態的結構**
4. 開發中，如何確定一個屬性是否要有宣告為static的？
- 屬性可以被多個物件共享的，不會隨著物件的不同而不同
5. 開發中，如何確定一個方法是否要有宣告為static的？
- 操作靜態屬性的方法通常也是靜態的
- 工具類中對 方法通常也為static的
```java
public class TestCircle {
public static void main(String[] args) {
Circle c1 = new Circle();
Circle c2 = new Circle(2.3);
System.out.println(c1);
System.out.println(c2);
System.out.println(Circle.getTotal());
}
}
class Circle{
private double radius;
private static String info = "我是一個圓";
private int id;//編號
private static int init = 1001;//控制每個物件的id
private static int total = 0;//記錄建立了多少個物件
public Circle(){
this.id = init++;
total++;
}
public Circle(double radius){
this.radius = radius;
this.id = init++;
total++;
}
public double getRadius() {
return radius;
}
public void setRadius(double radius) {
this.radius = radius;
}
public static String getInfo() {
return info;
}
public static void setInfo(String info) {
Circle.info = info;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public static int getTotal() {
return total;
}
public static void setTotal(int total) {
Circle.total = total;
}
@Override
public String toString() {
return "Circle [radius=" + radius + ", id=" + id + "]";
}
public static void show(){
System.out.println(Circle.info);
}
public void desc(){
System.out.println(this.info);
}
}
```
### 二、單例設計模式
解決的問題：如何只讓設計的類只能建立一個物件
如何實現：餓漢式 & 懶漢式
#### 1. 餓漢式1
```java
class Bank{
//1.私有化構造器
private Bank(){}
//2.建立類的物件，同時設定為private的，通過公共的來呼叫，體現封裝性
//4.要求此物件也為static的
private static Bank instance = new Bank();
//3.此公共的方法，必須為static
public static Bank getInstance(){
return instance;
}
}
```
#### 2. 餓漢式2
```java
class Bank{
//1.私有化構造器
private Bank(){}
//2.建立類的物件，同時設定為private的，通過公共的來呼叫，體現封裝性
//4.要求此物件也為static的
private static Bank instance = null;
static{
instance = new Bank();
}
//3.此公共的方法，必須為static
public static Bank getInstance(){
return instance;
}
}
```
#### 3. 懶漢式
```java
class Bank{
private Bank(){}
private static Bank instance = null;
public static Bank getInstance(){
if(instance == null){//可能存線上程安全問題的！
instance = new Bank();
}
return instance;
}
}
```
### 三、main()方法
```java
public static void main(String[] args){
//方法體
}
//1.main()是一個方法，是主方法，為程式的入口
//2.許可權修飾符：public protected 預設 private ---面向物件的封裝性
//3.對於方法來講：static final abstract
//4.方法的返回值：void / 具體的返回值型別（基本的資料型別 & 引用資料型別），方法內部一定要有return
//5.方法名：命名的規則：xxxYyyZzz。給方法命名時，要見名之意
//6.形參列表：同一個方法名不同的形參列表的諸多個方法間構成過載。 形參 & 實參---方法的引數傳遞機制：值傳遞
//7.方法體：方法定義的是一種功能，具體的實現由方法體操作。
```
### 四、程式碼塊
1. 程式碼塊：是類的第4個成員 { }
**作用：用來初始化類的屬性**
**分類：只能用static來修飾。**
2. 靜態程式碼塊：
- 裡面可以有輸出語句
- **隨著類的載入而載入並且執行，而且只被載入一次**
- 多個靜態程式碼塊之間按照順序結構執行
- 靜態程式碼塊的執行要早於非靜態程式碼塊的執行。
- 靜態的程式碼塊中只能執行靜態的結構(類屬性，類方法)
3. 非靜態程式碼塊：
- 可以對類的屬性(靜態的 & 非靜態的)進行初始化操作，同時也可以呼叫本類宣告的方法(靜態的 & 非靜態的)
- 裡面可以有輸出語句
- 一個類中可以有多個非靜態的程式碼塊，多個程式碼塊之間按照順序結構執行
- **每建立一個類的物件，非靜態程式碼塊就載入一次。**
- **非靜態程式碼塊的執行要早於構造器**
4. 關於屬性賦值的操作：
- 預設的初始化
- 顯式的初始化或程式碼塊初始化(此處兩個結構按照順序執行)
- 構造器中；
- 以上是物件的屬性初始化的過程------
- 通過方法對物件的相應屬性進行修改
#### 1. 常見問題
**總結：由父及子，靜態先行**
```java
class Root{
static{
System.out.println("Root的靜態初始化塊");
}
{
System.out.println("Root的普通初始化塊");
}
public Root(){
super();
System.out.println("Root的無引數的構造器");
}
}
class Mid extends Root{
static{
System.out.println("Mid的靜態初始化塊");
}
{
System.out.println("Mid的普通初始化塊");
}
public Mid(){
super();
System.out.println("Mid的無引數的構造器");
}
public Mid(String msg){
//通過this呼叫同一類中過載的構造器
this();
System.out.println("Mid的帶引數構造器，其引數值："
+ msg);
}
}
class Leaf extends Mid{
static{
System.out.println("Leaf的靜態初始化塊");
}
{
System.out.println("Leaf的普通初始化塊");
}
public Leaf(){
//通過super呼叫父類中有一個字串引數的構造器
super("尚矽谷");
System.out.println("Leaf的構造器");
}
}
public class LeafTest{
public static void main(String[] args){
new Leaf();
System.out.println();
new Leaf();
}
}
```
```java
package com.atguigu.java3;
class Father {
static {
System.out.println("11111111111");
}
{
System.out.println("22222222222");
}
public Father() {
System.out.println("33333333333");
}
}
public class Son extends Father {
static {
System.out.println("44444444444");
}
{
System.out.println("55555555555");
}
public Son() {
System.out.println("66666666666");
}
public static void main(String[] args) { // 由父及子 靜態先行
System.out.println("77777777777");
System.out.println("************************");
new Son();
System.out.println("************************");
new Son();
System.out.println("************************");
new Father();
}
}
```
### 五、final關鍵詞
final:最終的 ，可以用來修飾類、屬性、方法
1. final修飾類：這個類就不能被繼承。如：String類、StringBuffer類、System類
2. final修飾方法：不能被重寫。如：Object類的getClass()
3. final修飾屬性：此屬性就是一個常量，一旦初始化後，不可再被賦值。**習慣上，常量用大寫字元表示**
此常量在哪裡賦值：**①此常量不能使用預設初始化 ②可以顯式的賦值、程式碼塊、構造器。**
4. 變數用static final修飾：全域性常量。比如：Math 類的PI
```java
class D{
final int I = 12;
final double PI;
final String NAME;
public void m1(){
System.out.println(I);
// I = 10;
}
{
PI = 3.14;
}
public D(){
NAME = "DD";
}
public D(String name){
this();
//NAME = name;
}
}
```
### 六、抽象 abstract
**abstract：抽象的，用來修飾類、方法**
1. abstract修飾類：抽象類
- **不可被例項化**
- **抽象類有構造器 (凡是類都有構造器)，便於子類例項化時呼叫**
- **抽象方法所在的類，一定是抽象類**。
- **抽象類中可以沒有抽象方法。**
- 當我們設計一個類，不需要建立此類的例項時候，就可以考慮將其設定為抽象的，由**其子類實現這個類的抽象方法以後，就行例項化**
2. abstract修飾方法：抽象方法
- 格式：沒有方法體，包括{}.如：**public abstract void eat();**
- 抽象方法只保留方法的功能，而具體的執行，交給繼承抽象類的子類，由**子類重寫此抽象方法**。
- 若子類繼承抽象類，沒有重寫所有的抽象方法，意味著此類中仍有抽象方法，則此類必須宣告為抽象的
#### 1. 模板方法設計模式
```java
//模板方法設計模式
public class TestTemplate {
public static void main(String[] args) {
new SubTemplate().spendTime();
}
}
abstract class Template {
public abstract void code();
public void spendTime() {
long start = System.currentTimeMillis();
this.code();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("花費的時間為：" + (end - start));
}
}
class SubTemplate extends Template {
public void code() {
boolean flag = false;
for(int i = 2;i <= 10000;i++){
for(int j = 2;j <= Math.sqrt(i);j++){
if(i % j == 0){
flag = true;
break;
}
}
if(!flag){
System.out.println(i);
}
flag = false;
}
}
}
```
#### 2. 抽象類的應用
```java
//抽象類的應用：模板方法的設計模式
public class TemplateMethodTest {
public static void main(String[] args) {
BankTemplateMethod btm = new DrawMoney();
btm.process();
BankTemplateMethod btm2 = new ManageMoney();
btm2.process();
}
}
abstract class BankTemplateMethod {
// 具體方法
public void takeNumber() {
System.out.println("取號排隊");
}
public abstract void transact(); // 辦理具體的業務 //鉤子方法
public void evaluate() {
System.out.println("反饋評分");
}
// 模板方法，把基本操作組合到一起，子類一般不能重寫
public final void process() {
this.takeNumber();
this.transact();// 像個鉤子，具體執行時，掛哪個子類，就執行哪個子類的實現程式碼
this.evaluate();
}
}
class DrawMoney extends BankTemplateMethod {
public void transact() {
System.out.println("我要取款！！！");
}
}
class ManageMoney extends BankTemplateMethod {
public void transact() {
System.out.println("我要理財！我這裡有2000萬美元!!");
}
}
```
### 七、介面 interface
介面（interface） 是與類並行的一個概念
1. 介面可以看做是一個**特殊的抽象類**。**是常量(public static final 可以省略)與抽象方法的一個集合，不能包含變數、一般的方法。**
2. **介面是沒有構造器的**
3. 介面定義的就是一種功能。**此功能可以被類所實現（implements）**。
比如：class CC extends DD implements AA
4. **實現介面的類，必須要重寫其中的所有的抽象方法，方可例項化。若沒有重寫所有的抽象方法，則此類仍為一個抽象類**
5. 類可以實現多個介面。----java 中的類的繼承是單繼承的
6. 介面與介面之間也是繼承的關係，而且可以實現多繼承
> 5,6描述的是java中的繼承的特點。
1. **介面與具體的實現類之間也存在多型性**
#### 1. 介面的使用
- 介面使用上也滿足多型性
- 介面，實際上就是定義了一種規範
- 面向介面程式設計
```java
public class USBTest {
public static void main(String[] args) {
Computer com = new Computer();
//1.建立了介面的非匿名實現類的非匿名物件
Flash flash = new Flash();
com.transferData(flash);
//2. 建立了介面的非匿名實現類的匿名物件
com.transferData(new Printer());
//3. 建立了介面的匿名實現類的非匿名物件
USB phone = new USB(){
@Override
public void start() {
System.out.println("手機開始工作");
}
@Override
public void stop() {
System.out.println("手機結束工作");
}
};
com.transferData(phone);
//4. 建立了介面的匿名實現類的匿名物件
com.transferData(new USB(){
@Override
public void start() {
System.out.println("mp3開始工作");
}
@Override
public void stop() {
System.out.println("mp3結束工作");
}
});
}
}
class Computer{
public void transferData(USB usb){//USB usb = new Flash();
usb.start();
System.out.println("具體傳輸資料的細節");
usb.stop();
}
}
interface USB{
//常量：定義了長、寬、最大最小的傳輸速度等
void start();
void stop();
}
class Flash implements USB{
@Override
public void start() {
System.out.println("U盤開啟工作");
}
@Override
public void stop() {
System.out.println("U盤結束工作");
}
}
class Printer implements USB{
@Override
public void start() {
System.out.println("印表機開啟工作");
}
@Override
public void stop() {
System.out.println("印表機結束工作");
}
}
```
#### 2. 工廠方法的設計模板
```java
//介面的應用：工廠方法的設計模式
public class TestFactoryMethod {
public static void main(String[] args) {
IWorkFactory i = new StudentWorkFactory();
i.getWork().doWork();
IWorkFactory i1 = new TeacherWorkFactory();
i1.getWork().doWork();
}
}
interface IWorkFactory{
Work getWork();
}
class StudentWorkFactory implements IWorkFactory{
@Override
public Work getWork() {
return new StudentWork();
}
}
class TeacherWorkFactory implements IWorkFactory{
@Override
public Work getWork() {
return new TeacherWork();
}
}
interface Work{
void doWork();
}
class StudentWork implements Work{
@Override
public void doWork() {
System.out.println("學生寫作業");
}
}
class TeacherWork implements Work{
@Override
public void doWork() {
System.out.println("老師批改作業");
}
}
```
#### 3. 代理模式
```java
//介面的應用：代理模式（靜態代理）
public class TestProxy {
public static void main(String[] args) {
Object obj = new ProxyObject();
obj.action();
}
}
interface Object{
void action();
}
//代理類
class ProxyObject implements Object{
Object obj;
public ProxyObject(){
System.out.println("代理類建立成功");
obj = new ObjctImpl();
}
public void action(){
System.out.println("代理類開始執行");
obj.action();
System.out.println("代理類執行結束");
}
}
//被代理類
class ObjctImpl implements Object{
@Override
public void action() {
System.out.println("=====被代理類開始執行======");
System.out.println("=====具體的操作======");
System.out.println("=====被代理類執行完畢======");
}
}
```
#### 4. 問題
```java
interface A {
int x = 0;
}
class B {
int x = 1;
}
class C extends B implements A {
public void pX() {
//編譯不通過。因為x是不明確的
// System.out.println(x);
System.out.println(super.x);//1
System.out.println(A.x);//0
}
public static void main(String[] args) {
new C().pX();
}
}
```
#### 5. Java8新特性
### 八、內部類
Java中允許將一類A宣告在類B中，則類A就是內部類
#### 1. 成員內部類(靜態、非靜態)
- 作為一個類
- 類內可以定義屬性、方法、構造器
- 可以被final修飾，表示此類不能繼承，也就是不適用final，就可以被繼承
- 可以被abstract修飾
- 作為外部類的
- 呼叫外部類的結構
- 可以被static修飾
- 可以被4種不同的許可權修飾
區域性內部類(方法內、程式碼塊、構造器中)
```java
public class InnerClassTest {
public static void main(String[] args) {
//建立Dog例項(靜態的成員內部類):
Person.Dog dog = new Person.Dog();
dog.show();
//建立Bird例項(非靜態的成員內部類):
// Person.Bird bird = new Person.Bird();//錯誤的
Person p = new Person();
Person.Bird bird = p.new Bird();
bird.sing();
System.out.println();
bird.display("黃鸝");
}
}
class Person{
String name = "小明";
int age;
public void eat(){
System.out.println("人：吃飯");
}
//靜態成員內部類
static class Dog{
String name;
int age;
public void show(){
System.out.println("卡拉是條狗");
// eat();
}
}
//非靜態成員內部類
class Bird{
String name = "杜鵑";
public Bird(){
}
public void sing(){
System.out.println("我是一隻小小鳥");
Person.this.eat();//呼叫外部類的非靜態屬性
eat();
System.out.println(age);
}
public void display(String name){
System.out.println(name);//方法的形參
System.out.println(this.name);//內部類的屬性
System.out.println(Person.this.name);//外部類的屬性
}
}
public void method(){
//區域性內部類
class AA{
}
}
{
//區域性內部類
class BB{
}
}
public Person(){
//區域性內部類
class CC{
}
}
}
```
#### 2. 注意
```java
package com.atguigu.java;
public class InnerClassTest {
/*
* 在區域性內部類宣告的方法中（比如：show）如果呼叫區域性內部類所宣告的方法(比如：method)中的區域性變數(比如：num)的話,
* 要求此區域性變數宣告為final的。
*
* jdk 7及之前版本：要求此區域性變數顯式的宣告為final的
* jdk 8及之後的版本：可以省略final的宣告
*
*/
public void method(){
//區域性變數
int num = 10;
class AA{
public void show(){
// num = 20;
System.out.println(num);
}
}