基本语法 - 11. 面向对象-下(抽象，接口，内部类) - 《编程知识》

关键字：static
类的结构：代码块
关键字：final
关键字：abstract __抽象类
关键字：interface 接口
类的结构：内部类

关键字：static

1.可以用来修饰的结构：主要用来修饰类的内部结构
属性、方法、代码块、内部类
2.static修饰属性：静态变量（或类变量）
2.1 属性，是否使用static修饰，又分为：静态属性 vs 非静态属性(实例变量)
实例变量：我们创建了类的多个对象，每个对象都独立的拥一套类中的非静态属性。当修改其中一个对象中的非静态属性时，不会导致其他对象中同样的属性值的修改。
静态变量：我们创建了类的多个对象，多个对象共享同一个静态变量。当通过某一个对象修改静态变量时，会导致其他对象调用此静态变量时，是修改过了的。
2.2 static修饰属性的其他说明：
① 静态变量随着类的加载而加载。可以通过”类.静态变量”的方式进行调用
② 静态变量的加载要早于对象的创建。
③ 由于类只会加载一次，则静态变量在内存中也只会存在一份：存在方法区的静态域中。
④

	类变量	实例变量
类	yes	no
对象	yes	yes

2.3 静态属性举例：System.out; Math.PI;
3.静态变量内存解析：

4.static修饰方法：静态方法、类方法
① 随着类的加载而加载，可以通过”类.静态方法”的方式进行调用
②

	静态方法	非静态方法
类	yes	no
对象	yes	yes

③ 静态方法中，只能调用静态的方法或属性
非静态方法中，既可以调用非静态的方法或属性，也可以调用静态的方法或属性

5.1 在静态的方法内，不能使用this关键字、super关键字
5.2 关于静态属性和静态方法的使用，大家都从生命周期的角度去理解。
6.如何判定属性和方法应该使用static关键字：
6.1 关于属性
> 属性是可以被多个对象所共享的，不会随着对象的不同而不同的。
> 类中的常量也常常声明为static
6.2 关于方法
> 操作静态属性的方法，通常设置为static的
> 工具类中的方法，习惯上声明为static的。比如：Math、Arrays、Collections
7.使用举例：**
举例一：Arrays、Math、Collections等工具类
举例二：单例模式
举例三：

class Circle{
    private double radius;
    private int id;//自动赋值
    public Circle(){
        id = init++;
        total++;
    }
    public Circle(double radius){
        this();
//        id = init++;
//        total++;
        this.radius = radius;
    }
    private static int total;//记录创建的圆的个数
    private static int init = 1001;//static声明的属性被所对象所共享
    public double findArea(){
        return 3.14 * radius * radius;
    }
    public double getRadius() {
        return radius;
    }
    public void setRadius(double radius) {
        this.radius = radius;
    }
    public int getId() {
        return id;
    }
    public static int getTotal() {
        return total;
    }
}

**main()的使用说明**<br />1. main()方法作为程序的入口<br />2. main()方法也是一个普通的静态方法<br />3. main()方法可以作为我们与控制台交互的方式。（之前：使用Scanner）<br />  <br />如何将控制台获取的数据传给形参：String[] args?<br />运行时：java 类名 "Tom" "Jerry" "123" "true"

sysout(args[0]);//“Tom”
sysout(args[3]);//“true” —>Boolean.parseBoolean(args[3]);
sysout(args[4]);//报异常
小结：一叶知秋
public static void main(String[] args){//方法体}

权限修饰符：private 缺省 protected pubilc ——>封装性
修饰符：static \ final \ abstract \native 可以用来修饰方法
返回值类型：无返回值 / 有返回值 —>return
方法名：需要满足标识符命名的规则、规范；”见名知意”
形参列表：重载 vs 重写；参数的值传递机制；体现对象的多态性
方法体：来体现方法的功能

类的结构：代码块

类的成员之四：代码块(初始化块)（重要性较属性、方法、构造器差一些）
1.代码块的作用：用来初始化类、对象的信息
2.分类：代码块要是使用修饰符，只能使用static
分类：静态代码块 vs 非静态代码块
3.
静态代码块：
>内部可以输出语句
>随着类的加载而执行,而且只执行一次
>作用：初始化类的信息
>如果一个类中定义了多个静态代码块，则按照声明的先后顺序执行
>静态代码块的执行要优先于非静态代码块的执行
>静态代码块内只能调用静态的属性、静态的方法，不能调用非静态的结构
非静态代码块：
>内部可以输出语句
>随着对象的创建而执行
>每创建一个对象，就执行一次非静态代码块
>作用：可以在创建对象时，对对象的属性等进行初始化
>如果一个类中定义了多个非静态代码块，则按照声明的先后顺序执行
>非静态代码块内可以调用静态的属性、静态的方法，或非静态的属性、非静态的方法
4. 实例化子类对象时，涉及到父类、子类中静态代码块、非静态代码块、构造器的加载顺序：
对应的练习：LeafTest.java / Son.java
由父及子，静态先行。
属性的赋值顺序
①默认初始化
②显式初始化/⑤在代码块中赋值
③构造器中初始化
④有了对象以后，可以通过”对象.属性”或”对象.方法”的方式，进行赋值
执行的先后顺序：① - ② / ⑤ - ③ - ④

关键字：final

final：最终的
1.可以用来修饰：类、方法、变量
2.具体的：
2.1 final 用来修饰一个类:此类不能被其他类所继承。
比如：String类、System类、StringBuffer类
2.2 final 用来修饰方法：表明此方法不可以被重写
比如：Object类中getClass();
2.3 final 用来修饰变量：此时的”变量”就称为是一个常量
1. final修饰属性：可以考虑赋值的位置：显式初始化、代码块中初始化、构造器中初始化
2. final修饰局部变量：
尤其是使用final修饰形参时，表明此形参是一个常量。当我们调用此方法时，给常量形参赋一个实参。一旦赋值以后，就只能在方法体内使用此形参，但不能进行重新赋值。
static final 用来修饰属性：全局常量

关键字：abstract __抽象类

abstract: 抽象的
1.可以用来修饰：类、方法
2.具体的：
abstract修饰类：抽象类
> 此类不能实例化
> 抽象类中一定有构造器，便于子类实例化时调用（涉及：子类对象实例化的全过程）
> 开发中，都会提供抽象类的子类，让子类对象实例化，完成相关的操作 —->抽象的使用前提：继承性

abstract修饰方法：抽象方法
> 抽象方法只方法的声明，没方法体
> 包含抽象方法的类，一定是一个抽象类。反之，抽象类中可以没有抽象方法的。
> 若子类重写了父类中的所的抽象方法后，此子类方可实例化
若子类没重写父类中的所的抽象方法，则此子类也是一个抽象类，需要使用abstract修饰
3.注意点：
1.abstract不能用来修饰：属性、构造器等结构
2.abstract不能用来修饰私方法、静态方法、final的方法、final的类
4.abstract的应用举例：
举例一：

举例二：

abstract class GeometricObject{
public abstract double findArea();
}
class Circle extends GeometricObject{
private double radius;
public double findArea(){
        return 3.14 * radius * radius;
};
}

举例三：IO流中设计到的抽象类：InputStream/OutputStream / Reader /Writer。在其内部
定义了抽象的read()、write()方法。
模板方法的设计模式
1. 解决的问题
在软件开发中实现一个算法时，整体步骤很固定、通用，这些步骤已经在父类中写好了。但是某些部分易变，易变
部分可以抽象出来，供不同子类实现。这就是一种模板模式。
2. 举例

abstract class Template{
    //计算某段代码执行所需要花费的时间
    public void spendTime(){
        long start = System.currentTimeMillis();
        this.code();//不确定的部分、易变的部分
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("花费的时间为：" + (end - start));
    }
    public abstract void code();
}
class SubTemplate extends Template{
    @Override
    public void code() {
        for(int i = 2;i <= 1000;i++){
            boolean isFlag = true;
            for(int j = 2;j <= Math.sqrt(i);j++){
                if(i % j == 0){
                    isFlag = false;
                    break;
                }
            }
            if(isFlag){
                System.out.println(i);
            }
        }
    }
}

应用场景

关键字：interface 接口
interface:接口
1.使用说明：
1.接口使用interface来定义
2.Java中，接口和类是并列的两个结构
3.如何定义接口：定义接口中的成员
3.1 JDK7及以前：只能定义全局常量和抽象方法
>全局常量：public static final的.但是书写时，可以省略不写
>抽象方法：public abstract的
3.2 JDK8：除了定义全局常量和抽象方法之外，还可以定义静态方法、默认方法（略
4. 接口中不能定义构造器的！意味着接口不可以实例化
5. Java开发中，接口通过让类去实现(implements)的方式来使用.
如果实现类覆盖了接口中的所抽象方法，则此实现类就可以实例化
如果实现类没覆盖接口中所的抽象方法，则此实现类仍为一个抽象类
6. Java类可以实现多个接口 —->弥补了Java单继承性的局限性
格式：class AA extends BB implements CC,DD,EE
7. 接口与接口之间可以继承，而且可以多继承
8. 接口的具体使用，体现多态性
9. 接口，实际上可以看做是一种规范
2.举例：
```java class Computer{

public void transferData(USB usb){//USB usb = new Flash();
```
 usb.start();
 System.out.println("具体传输数据的细节");
 usb.stop();
```
}

}

interface USB{ //常量：定义了长、宽、最大最小的传输速度等

void start();
void stop();

}

class Flash implements USB{

@Override
public void start() {
    System.out.println("U盘开启工作");
}
@Override
public void stop() {
    System.out.println("U盘结束工作");
}

}

class Printer implements USB{ @Override public void start() { System.out.println(“打印机开启工作”); }

@Override
public void stop() {
    System.out.println("打印机结束工作");
}

}

体会：<br /> 1.接口使用上也满足多态性<br /> 2.接口，实际上就是定义了一种规范<br /> 3.开发中，体会面向接口编程！<br />**3.体会面向接口编程的思想**<br />![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/png/22782459/1632734679738-4b190bcb-6c8d-4769-8b52-00fe87df2b24.png#averageHue=%23ecedea&clientId=u43502f29-aa05-4&from=paste&height=286&id=ud09935c9&originHeight=286&originWidth=500&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=163024&status=done&style=none&taskId=u7ba4f273-72c1-4f62-ac04-f45a2be8cf0&title=&width=500)<br />面向接口编程：我们在应用程序中，调用的结构都是JDBC中定义的接口，不会出现具体某一个<br />数据库厂商的API。<br />**4.Java8中关于接口的新规范**<br />//知识点1：接口中定义的静态方法，只能通过接口来调用。<br />//知识点2：通过实现类的对象，可以调用接口中的默认方法。<br />//如果实现类重写了接口中的默认方法，调用时，仍然调用的是重写以后的方法<br />//知识点3：如果子类(或实现类)继承的父类和实现的接口中声明了同名同参数的默认方法，那么子类在没重写此方法的情况下，默认调用的是父类中的同名同参数的方法。-->类优先原则<br />//知识点4：如果实现类实现了多个接口，而这多个接口中定义了同名同参数的默认方法，<br />//那么在实现类没重写此方法的情况下，报错。-->接口冲突。<br />//这就需要我们必须在实现类中重写此方法<br />//知识点5：如何在子类(或实现类)的方法中调用父类、接口中被重写的方法
```java
public void myMethod(){
        method3();//调用自己定义的重写的方法
        super.method3();//调用的是父类中声明的
        //调用接口中的默认方法
        CompareA.super.method3();
        CompareB.super.method3();
    }

5.面试题：
抽象类和接口的异同？
相同点：不能实例化；都可以包含抽象方法的。
不同点：
1）把抽象类和接口(java7,java8,java9)的定义、内部结构解释说明
2）类：单继承性接口：多继承
类与接口：多实现

类的结构：内部类

内部类：类的第五个成员
1.定义：Java中允许将一个类A声明在另一个类B中，则类A就是内部类，类B称为外部类.
2.内部类的分类：

成员内部类（静态、非静态） vs 局部内部类(方法内、代码块内、构造器内)
3.成员内部类的理解：
一方面，作为外部类的成员：

  1.  >调用外部类的结构
  2.  >可以被static修饰
  3.  >可以被4种不同的权限修饰

另一方面，作为一个类：

  1.  > 类内可以定义属性、方法、构造器等
  2.  > 可以被final修饰，表示此类不能被继承。言外之意，不使用final，就可以被继承
  3.  > 可以被abstract修饰

4.成员内部类：
4.1如何创建成员内部类的对象？(静态的，非静态的)
//创建静态的Dog内部类的实例(静态的成员内部类):

Person.Dog dog = new Person.Dog();
//创建非静态的Bird内部类的实例(非静态的成员内部类):
//Person.Bird bird = new Person.Bird();//错误的
Person p = new Person();
Person.Bird bird = p.new Bird();

4.2如何在成员内部类中调用外部类的结构？

class Person{
    String name = "小明";
public void eat(){
}
//非静态成员内部类
    class Bird{
        String name = "杜鹃";
        public void display(String name){
            System.out.println(name);//方法的形参
            System.out.println(this.name);//内部类的属性
            System.out.println(Person.this.name);//外部类的属性
        //Person.this.eat();
        }
    }
}

**5.局部内部类的使用：**

//返回一个实现了Comparable接口的类的对象
    public Comparable getComparable(){
        //创建一个实现了Comparable接口的类:局部内部类
        //方式一：
//        class MyComparable implements Comparable{
//
//            @Override
//            public int compareTo(Object o) {
//                return o;
//            }
//            
//        }
//        
//        return new MyComparable();
        //方式二：
        return new Comparable(){
            @Override
            public int compareTo(Object o) {
                return o;
            }
        };
    }

注意点：
在局部内部类的方法中（比如：show如果调用局部内部类所声明的方法(比如：method)中的局部变量(比如：num)的话,要求此局部变量声明为final的。
jdk 7及之前版本：要求此局部变量显式的声明为final的
jdk 8及之后的版本：可以省略final的声明
总结：
成员内部类和局部内部类，在编译以后，都会生成字节码文件。
格式：
成员内部类：外部类$内部类名.class
局部内部类：外部类$数字内部类名.class
注意事项
如果接口的实现类（或者是父类的子类）只需要使用唯一的一次，
那么这种情况下就可以省略掉该类的定义，而改为使用【匿名内部类】。

匿名内部类的定义格式：

接口名称 对象名 = new 接口名称() {
    // 覆盖重写所有抽象方法
};

对格式“new 接口名称() {…}”进行解析：
1. new代表创建对象的动作
2. 接口名称就是匿名内部类需要实现哪个接口
3. {…}这才是匿名内部类的内容

另外还要注意几点问题：
1. 匿名内部类，在【创建对象】的时候，只能使用唯一一次。
如果希望多次创建对象，而且类的内容一样的话，那么就需要使用单独定义的实现类了。
2. 匿名对象，在【调用方法】的时候，只能调用唯一一次。
如果希望同一个对象，调用多次方法，那么必须给对象起个名字。
3. 匿名内部类是省略了【实现类/子类名称】，但是匿名对象是省略了【对象名称】
强调：匿名内部类和匿名对象不是一回事！！！

参考：
【Java杂记】内部类：四个问题详解内部类A minor-CSDN博客内部类是定义在另一个类体中的类

成员内部类（类内）

成员内部类就是一般我们说的非静态内部类和静态内部类，即在类中定义的。他俩的区别在于一个属于外部类的实例对象，一个属于外部类的Class，再说具体点就体现在以下几点：
组成：静态内部类可以有静态成员，而非静态内部类则不能有静态成员。
访问：静态内部类可以访问外部类的静态
变量，而不可访问外部类的非静态变量；非静态内部类的非静态成员可以访问外部类的非静态变量。
创建：静态内部类的创建不依赖于外部类，而非静态内部类必须依赖于外部类的创建而创建。

class 外部类 {
    class 内部类{
    }
}

我们通过一个例子就可以很好的理解这几点区别：

public class ClassOuter {
    private int noStaticInt = 1;
    private static int STATIC_INT = 2;
    public void fun() {
        System.out.println("外部类方法");
    }
    public class InnerClass {
        // static int num = 1; 此时编辑器会报错 非静态内部类则不能有静态成员
        public void fun(){
            // 非静态内部类的非静态成员可以访问外部类的非静态变量。
            System.out.println(STATIC_INT);
            System.out.println(noStaticInt);
        }
    }
    public static class StaticInnerClass {
        static int NUM = 1; // 静态内部类可以有静态成员
        public void fun(){
            System.out.println(STATIC_INT);
            // System.out.println(noStaticInt); 此时编辑器会报 不可访问外部类的非静态变量错
        }
    }
}

内部类可以直接访问外部类的成员，包括私有成员。
外部类要访问内部类的成员，必须要建立内部类的对象。
创建内部类对象格式：外部类名.内部类名对象名 = new 外部类型().new 内部类型()；

内部类仍然是一个独立的类，在编译之后会内部类会被编译成独立的.class文件，但是前面冠以外部类的类名和$符号。比如，Person$Heart.class

匿名内部类（参数内）

匿名内部类一般用于函数参数，作用是实现某个接口

匿名内部类是没有访问修饰符的。
匿名内部类必须继承一个抽象类或者实现一个接口
匿名内部类中不能存在任何静态成员或方法

匿名内部类是没有构造方法的，因为它没有类名

new 父类名或者接口名(){
  // 方法重写
  @Override
  public void method() {
      // 执行语句
  }
};

public class Button {
  // 匿名内部类必须继承或实现一个已有的接口
  public interface ActionListener{
      public void onAction();
  }
  public void click(final int params){
      // 匿名内部类，实现的是ActionListener接口
      new ActionListener(){
          public void onAction(){
              System.out.println("click action..." + params);
          }
      }.onAction();
  }
  public static void main(String[] args) {
      Button button=new Button();
      button.click();
  }
}

局部内部类（方法内）

如果一个内部类只在一个方法中使用到了，那么我们可以将这个类定义在方法内部，这种内部类被称为局部内部类。其作用域仅限于该方法。局部内部类有两点值得我们注意的地方：

局部内类不允许使用访问权限修饰符 public private protected 均不允许
局部内部类对外完全隐藏，除了创建这个类的方法可以访问它其他的地方是不允许访问的。
局部内部类与成员内部类不同之处是他可以引用成员变量，但该成员必须声明为 final，并内部不允许修改该变量的值。（这句话并不准确，因为如果不是基本数据类型的时候，只是不允许修改引用指向的对象，而对象本身是可以被就修改的）

public class ClassOuter {
    private int noStaticInt = 1;
    private static int STATIC_INT = 2;
    public void fun() {
        System.out.println("外部类方法");
    }
    public void testFunctionClass(){
        class FunctionClass{
            private void fun(){
                System.out.println("局部内部类的输出");
                System.out.println(STATIC_INT);
                System.out.println(noStaticInt);
                System.out.println(params);
                // params ++ ; // params 不可变所以这句话编译错误
            }
        }
        FunctionClass functionClass = new FunctionClass();
        functionClass.fun();
    }
}

11. 面向对象-下(抽象，接口，内部类)