Java_02
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第三章 面向对象
3.1 面向对象初级
3.1.1 类与对象
一个程序就是一个世界,有很多事物(对象[属性,行为])。
类与对象的关系示意图举例:
猫类Cat => 自定义的数据类型。
说明:
- 可以通过猫类创建一个猫的对象。
- 类就是数据类型,对象就是这个对象的具体实例体现。
- 类是对象的模板,对象是类的一个个个体,对应一个实例。
当然上面的猫也可以是鱼、狗、鸡、鸭…
案例:
// 使用面向对象的方式来解决养猫问题// 定义一个猫类 Cat => 自定义的数据类型class Cat{// 属性String name;int age;String color;// 行为}// 使用OOP面向对象解决// 实例化一只猫// cat1 就是一只对象public class void main(String[] args){Cat cat1 = new Cat();cat1.name = "小白";cat1.age = 3;cat1.color = "白色";Cat cat2 = new Cat();cat2.name = "小蓝";cat2.age = 5;cat2.color = "蓝色";}
属性/成员变量 概念:
- 属性是类的一个组成部分,一般是基本数据类型,也可以是引用类型(对象,数组)。
- 例如我们前面定义猫类的名字年龄就是属性。
说明:
- 属性定义语法与变量相同,示例:修饰符 类型 属性名;。
- 属性的定义可以为任意类型,包含基本类型或引用类型。
- 属性如果不赋值,则有默认值,规则和数组一致。
类和对象的内存分配机制:
- 栈:一般存放基本数据类型(局部变量)。
- 堆:一般存放对象。
- 方法区:常量池,类加载信息
流程简单分析:
- 先加载类信息(属性和方法信息,只会加载一次)。
- 在堆中分配空间,进行默认初始化(看规则)。
- 把地址赋给p,p就指向对象。
- 进行指定初始化,比如p.name = “jack” p.age = 10
3.1.2 成员方法
在某些情况下,我们需要定义成员方法。当我们需要让一个对象完成一系列的行为时,这个时候要用成员方法来完成。
方法的调用机制
- 当程序执行到方法时,就会开辟一个独立的栈空间。
- 当方法执行完毕,或者执行到return语句时,就会返回。
- 返回到调用方法的地方。
- 完成后,继续执行方法后面的代码。
- 当main方法执行完毕,整个程序退出。
方法的定义
- 参数列表:表示成员方法输入,如
show(int n)。- 数据类型(返回类型):表示成员方法输出。
- void 表示没有返回值。
- 方法主体:表示为了实现某一功能的代码块。
- return语句不是必须的。
形参列表
- 一个方法可以有0个参数,也可以有多个,中间用逗号隔开。
- 参数类型可以为任意类型。
- 调用带参数方法时,一定对应着参数列表传入相同类型或兼容类型的参数。
- 方法定义时的参数称为形式参数,简称形参。
- 方法调用时的参数成为实际参数,简称实参。
- 实参和形参的类型要一致或兼容、个数、顺序必须一致。
/*访问修饰符 返回数据类型 方法名(参数列表){语句;return 返回值;}*/
3.1.3 传参机制
Java里方法的参数传递方式只有一种:值传递。即将实际参数值的副本(复制品)传入方法内,而参数本身不受影响。
- 形参是基本数据类型:将实参基本数据类型变量的“数据值”传递给形参
- 形参是引用数据类型:将实参引用数据类型变量的“地址值”传递给形参
要注意一些方法中是局部变量,做一些算法时候可能会导致对应的变量的值没有改变,这时候需要考虑传递引用类型的值,思考下java虚拟机的栈和堆的内存模型。
3.1.4 重载
Java中允许同一个类中,多个方法同名存在,但要求形参列表不一致!
重载的使用
- 方法名:必须相同。
- 形参列表:必须不同。
- 返回类型:无要求。
3.1.5 可变参数
Java允许将同一个类中多个同名同功能但参数不同的方法,封装成一个方法,通过可变参数实现。
语法:
访问修饰符 返回类型 方法名(数据类型…形参名){
语句;
}
细节说明:
- 可变参数的实参可以为0个或任意多个。
- 可变参数的实参可以为数组。
- 可变参数的本质就是数组。
- 可变参数可以和普通参数的参数一起放在形参列表。
- 一个形参列表中只能出现一个可变参数。
public class VarParameter01{// 编写一个类方法public static void main(String[] args){HspMethod h = new HspMethod();h.sum(1,2,3);}}class HspMethod{// 可以计算n个数的和// 可以使用方法的重载// 1.int... 表示接受的是可变参数,类型是int// 2.使用可变参数时,可以当做数组来使用public int sum(int... nums) {System.out.println("接收的参数个数=" + nums.length);return 0;}}
3.1.5 作用域
Java用一对大括号作为语句块的范围,称为作用域,作为在作用域里定义的一个变量,它只有在哪个作用域结束之前才可使用。
说明:
- 在Java中,主要的变量就是属性(成员变量)和局部变量。
- 我们说的局部变量一般是指在成员方法中定义的变量。
- Java中作用域的分类:
- 全局变量:也就是属性,作用域为整个类体。
- 局部变量:也就是出来属性之外的其它变量。
- 全局变量可以不赋值直接使用,因为有默认值,局部变量必须赋值。
使用:
- 属性和局部变量可以重名,访问时遵循就近原则。
- 在同一个作用域中,两个局部变量不能重名。
- 作用域范围不同
- 全局变量:可以被本类使用,或他类使用。
- 局部变量:只能在本类中对应方法中使用。
- 修饰符不同
- 全局变量可以加修饰符
- 局部变量不可以加修饰符
3.1.6 构造器
构造方法,Java中的构造方法是一种特殊的方法,用于初始化对象。java构造函数在对象创建时被调用,它构造值,即提供对象的数据。
语法:
修饰符 方法体(形参列表){
方法体;
}
说明:
- 构造器的修饰符可以默认。
- 构造器没有返回值。
- 方法名和类名必须一样。
- 参数列表和成员方法规则相同。
3.1.7 this
Java虚拟机会给每个对象分配this,代表当前对象。
简单的说,哪个对象调用,this就代表哪个对象。
class Dog{public String name;public int age;public Dog(String name,int in_age){this.name = name;this.age = in_age;}}
3.2 面向对象中级
3.2.1 IDEA
IDEA介绍:
- IDEA 全称 IntelliJ IDEA 。
- 在业界被公认为最好的Java开发工具。
- IDEA是JetBrains公司的产品,总部位于捷克。
- 除了支持Java,还支持HTML,CSS,PHP,MySQL,Python等语言开发。
IDEA快捷键:
| 快捷键 | 作用 |
|---|---|
| ctrl + alt + S | 打开setting窗口 |
| ctrl + alt + S | 打开setting窗口 |
| ctrl + shift + alt + S | 打开项目架构窗口 |
| ctrl + F9 | 快速进行代码编译S |
| ctrl + D | 删除当前行 |
| ctrl + Y | 复制当前行 |
| ctrl + Z | 回退刚才的效果YZ |
| ctrl + shift + Z | 撤销刚才的回退 |
| ctrl + shift + U | 切换选中的字母大小写 |
| ctrl + N | 快速查找class文件 |
| ctrl + shift + N | 快速查找所有格式的文件 |
| ctrl + shift + alt + N | 直接搜索方法 |
| ctrl + shift + V | 查看最近在IDEA中复制过的几条记录 |
| alt + Insert | 在编写实体类时可以快速生成构造方法等 |
| alt + enter | IDEA帮你操作当前应该做的操作,比如import包等 |
| shift + Esc | 关闭当前Tab页 |
| ctrl + alt + O | 快速移除当V前类中的失效import引用 |
| ctrl + alt + V | 自动补全属性名称及类型 |
3.2.2 包
实际上就是创建不同的文件夹来保存文件。
包的三大作用
- 区分相同名字的类。
- 当类很多时,可以更好的管理类。
- 控制访问范围。
包的基本语法
- package com.JierZhou;
说明:
- package关键字,表示打包。
- com.JierZhou 表示包名。
包的命名
- 只能包含数字、字母、下划线、小圆点,但不能以数字开头,不能是关键字或保留字。
- 命名规范:com.公司名.项目名.业务模块
常用的包
一个包下包含着很多类,Java常用的包有:
java.lang.*; // lang包是基本包,默认引入,不需要再导入java.util.*; // util包,系统提供的工具包,工具类java.net.*; // 网络包,网络开发java.awt.*; // 做Java的界面开发,GUI
包的引入
语法:import 包
说明:
- 我们引入一个包的主要目的就是引用该包下的类。
- import java.util.*;// 表示将java.util包所有都类都引入
3.2.3 访问修饰符
Java一共提供了四种访问修饰符号控制方法和属性的访问权限。
访问修饰符号
- public:公开级别,对外公开。
- protected:受保护级别,对子类和统一包中的类公开。
- default:默认级别,没有修饰符号,像同一个包的类公开。
- private:私有级别,用private修饰,只有类本身可以访问,不对外公开。
使用修饰符
- 修饰符可以用来修饰类中的属性,成员方法以及类。
- 只有默认的和public才能修饰类,并且遵循访问权限的特点。
3.2.4 OOP三大特征
面向对象编程有三大特征:封装、继承和多态。
3.2.4.1 封装
封装就是把抽象出的数据和对数据的操作方法封装再一起,数据被保护在内部,
程序的其它部分只能通过被授权的操作才能对数据进行操作。
封装的理解和好处
- 隐藏实现的细节方法 <— 调用(传入参数)。
- 可以对数据进行验证,保证安全合理。
封装的实现步骤
- 将属性进行私有化private,不能直接修改属性。
- 提供一个公共的set方法,用于对属性判断并赋值
public void setXxx(参数){
//加入数据验证业务逻辑
属性 = 参数名;
}- 提供一个公共的get方法,用于获取属性的值
public XX getXx(){
return xx;
}
3.2.4.2 继承
继承可以解决代码复用,让我们的编程更加靠近人类思维,当多个类存在相同的属性和方法时,可以从这些类中抽象出父类,在父类中定义这些相同的属性和方法,所有的子类不需要重新定义这些属性和方法,只需要通过extends来声明继承父类即可。
继承的基本语法
class 子类 extends 父类{
方法体;}
- 子类会自动拥有父类定义的属性和方法。
- 父类又叫超类,基类。
- 子类又叫派生类。
继承优点
- 代码的复用性提高。
- 代码的拓展性和维护性提高。
细节
- 子类继承了所有的属性和方法,非私有的属性和方法可以在子类中直接访问,但是私有属性和方法不能在子类直接访问,要通过公共的方法去访问。
- 子类必须调用父类的后遭器,完成父类的初始化。
- 当创建子类对象时,不管使用子类的哪个构造器,默认情况下总会去调用父类的无参构造器,如果父类没有提供无参的构造器,则必须在子类的构造器中用super去指定使用父类的哪个构造器完成对父类的初始化工作,否则无法通过编译。
- 如果希望指定去调用父类的某个构造器,则显式的调用一下:super(参数列表)。
- super在使用时必须放在构造器第一行。
- super()和this()都只能放在构造器的一行,因此两个方法不能共存在一个构造器。
- Java所有类都是Object类的子类,Object是所有类的基类。
- 父类构造器的调用不限于直接父类,将一直往上追溯直到Object类。
- 子类最多只能继承一个父类,即Java是单继承机制。
- 不能滥用继承,子类和父类之间必须满足is-a的逻辑关系。
3.2.4.3 多态
方法或对象具有多种形态。是面向对象的第三大特征,多态是建立在封装和继承基础上的。
多态的体现
- 方法的多态
- 对象的多态
- 一个对象的编译类型和运行类型可以不一致。
- 编译类型在定义对象时,就确定了,不能改变。
- 运行类型时可以变化的。
- 编译类型看定义时 = 号的左边,运行类型看 = 号的右边。
public class PolyObeject{public static void main(String[] args){// 体验对象多态的特点// animal 编译类型就是 Animal,运行类型 DogAnimal animal = new dog();// 因为运行执行到该行时,animal运行类型就是Dog,所以就是Dog的cryanimal.cry();// animal 编译类型 Animal,运行类型就是Catanimal = new Cat();animal.cry();}}class Animal{public void cry(){System.out.println("动物在叫....");}}class Dog extends Animal{@Overridepublic void cry(){System.out.println("小狗在叫....");}}class Cat extends Animal{@Overridepublic void cry(){System.out.println("小毛在叫....");}}
public class PloyMethod {public static void main(String[] args) {// 方法重载体现多态A a = new A();// 这里我们传入不同的参数,就会 调用不同的sum方法,体现多态。System.out.println(a.sum(10,20));System.out.println(a.sum(10,20,30));// 方法重写体现多态B b = new B();a.say();b.say();}}class B { // 父类public void say(){System.out,println("B say() 方法被调用...");}}class A extends B{ // 子类public int sum(int n1,int n2){ // 和下面的sum构成重载return n1 + n2;}public int sum(int n1,int n2,int n3){ // 和上面的sum构成重载return n1 + n2 + n3;}}
多态的向上转型
- 本质:父类的引用指向了子类的对象。
- 语法:父类类型 引用名 = new 子类类型();
- 特点:
- 编译类型看左边,运行类型看右边。
- 可以调用父类中的所有成员(需遵守访问权限)。
- 不能调用子类中特有成员;
- 在编译阶段,能调用哪些成员,是由编译类型决定的。
- 最终运行效果看子类的具体实现,即调用方法时,按照从子类开始查找方法。
多态的向下转型
- 语法:子类类型 引用名 = (子类类型) 父类引用;
- 只能强转父类的引用,不能强转父类的对象。
- 要求父类的引用必须指向的是当前目标类型的对象。
- 可当向下转型后,就可以调用子类类型中所有的成员。
属性重写问题
- 属性没有重写之说!属性的值看编译类型。
public class PolyDetail02{public static void main(String[] args){// 向上转型Base base = new Base();System.out.println(base.count); // 10Sub sub = new Sub();System.out.println(sub.count);}}class Base{int count = 10;}class Sub{int count = 20;}
Java的动态绑定
- 当调用对象方法的时候,该方法会和对象的内存地址/运行类型绑定。
- 当调用对象属性的时候,没有动态绑定机制,哪里声明,哪里使用。
public class Poly {public static void main(String[] args){// a的编译类型A,运行类型BA a = new B(); // 向上转型// 动态绑定机制System.out.println(a.sum()); // 40 -> 30System.out.println(a.sum1()); // 30}}class A { // 父类public int i = 10;public int sum(){return getI() +10; // getI()方法会和对象的内存地址/运行类型绑定}public int sum1(){return i + 10;}public int getI(){return i;}}class B extends A { //子类public int i = 20;// public int sum(){// return get() +20;// }public int sum1(){return i + 10;}public int getI(){return i;}}
3.2.5 Super关键字
super表示父类的引用,用于访问父类的属性、方法、构造器。
语法:
- 访问父类的属性,但不能访问父类的private属性。
super.属性名(参数列表);- 访问父类的方法,不能直接访问父类的private方法。
super.方法名(参数列表);- 访问父类的构造器:
super(参数列表);只能放在第一句且只能出现一句!细节:
- 调用父类构造器的好处:分工明确,父类由父类初始化,子类的属性由子类初始化。
- 当子类中由和父类成员同名的时候,为了访问父类的成员,必须通过super。如果没有重名,使用super、this、直接访问是一样的效果!
- super的访问不限于直接父类,如果爷爷类和本类中由同名的成员,也可以使用super去访问爷爷类的成员;如果搓个基类(上级类)中都有同名的成员,使用super遵循就近原则。
3.2.6 方法重写
简单的说:方法重写就是子类有一个方法,和父类的某个方法的名称、返回类型、参数一样,那么我们就说子类这个方法覆盖了父类的那个方法。
细节:
- 子类的方法的参数,方法名称,要和父类方法的参数,方法名称完全一样。
- 子类方法的返回类型和父类方法返回类型一样,或是父类返回类型的子类。
- 子类方法不能缩小父类方法的访问权限。
3.2.7 Object类
所有类的超类。
== 和 equals 的对比
- == 是一个比较运算符
- 既可以判断基本类型,又可以判断引用类型。
- 如果判断基本类型,判断的是值否相等。
- 如果判断引用类型,判断地址是否相等,即判断是不是同一个对象。
- equals 是一个Object类的方法
- 只能判断引用类型。
- 默认判断的是地址是否相等,子类往往重写该方法,用于判断内容是否相等。
- == 是指对内存地址进行比较,equals()是对字符串的内容进行比较。
- == 指引用是否相同,equals()指的是值是否相同。
**hashCode()**
- 提高具有哈希结构容器的效率!
- 两个引用,如果指向的是同一个对象,则哈希值肯定是一样的,若指向的不同对象,则哈希值是不一样的。
- 哈希值主要根据地址号来的,但不能完全将哈希值等价于地址。
- 后面在集合中,
hashCode()如果需要的话也会重写。
public class HaseCode_ {public static void main(String[] args) {AA aa = new AA();AA aa2 = new AA();AA aa1 = aa;System.out.println("aa.hashCode()="+aa.hashCode());System.out.println("aa2.hashCode()="+aa2.hashCode());System.out.println("aa1.hashCode()="+aa1.hashCode());}}class AA{}// aa.hashCode()=381259350// aa2.hashCode()=284720968// aa1.hashCode()=381259350
**toString()**
- 默认返回:全类名 + @ + 哈希值的十六进制。
- 子类往往重写
toString方法,用于返回对象的属性信息。- 重写
toString方法,打印对或拼接对象时,都会自动调用该对象的toString形式。- 当直接输出一个对象时,
toString方法会被默认调用。
**finalize()**
- 当对象被回收时,系统自动调用该对象的finalize方法。子类可以重写该方法做一些释放资源的操作。
- 什么时候被回收:当某个对象没有任何引用时,则JVM就会认为这个对象时一个垃圾对象,就会使用垃圾回收机制来销毁该对象,在销毁之前,会先调用finalize方法。
- 垃圾回收机制的调用,是由系统来决定,也可以通过
System.gc()主动触发垃圾回收机制。
3.2.8 断点调试(Debug)
在开发过程中,新手程序员在查找错误时,可以使用断点调试一步一步看源码执行过程,从而发现错误所在。
断点调试概念
- 断点调试是指在程序某一行设置一个断点,在调试时,程序运行到这一行就会停住,然后你可以一步一步往下调试,调试过程中可以看各个变量当前的值,出错的话,调试到出错的代码即显示错误,进行分析从而找到这个Bug。
- 在断点调试过程中,是运行状态,是以对象的运行类型来执行的。
- 断点调试是程序员必须掌握的技能。
- 断点调试也能帮助我们查看Java底层源代码的执行过程,提高程序员的Java水平。
- 断点可以在Debug过程中动态的下断点。
断点调试的快捷键
- :跳入方法。
- :逐行执行代码。
- +:跳出方法。
- :跳出到下一个断点。
3.3 面向对象高级
3.3.1 类变量和类方法
静态变量和静态方法
类变量
- 类变量也叫静态变量/静态属性,是该类的所有对象的变量,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。
- 语法:
访问修饰符 static 数据类型 变量名;- 访问方式:类名.类变量名
类变量说明
- 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)。
- 类变量是该类所有对象共享的,而实例变量是每个对象独享的
- 加上static称为类变量或静态变量。
类方法
- 类方法也叫静态方法。
- 语法:
访问修饰符 static 数据返回类型 方法名(){}- 类方法的调用:
类名.方法名 或 对象名.类方法名- 当方法中不涉及到任何与对象相关的成员,则可以将方法设计成静态方法,提高开发效率。
类方法说明
- 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。
- 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。
3.3.2 main方法语法
主函数入口
深入理解main方法
- 解释main方法的形式:public static void main(String[] args){}
- 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。- Java虚拟机在执行
main()方法时不必创建对象,所以该方法必须时static。- 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参数,接收参数。
- 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。
- 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。
3.3.3 代码块
代码块又称为初始化块,属于类中的成员,类似于方法,将逻辑语句封装在方法体中,通过{}包围起来。
但是和方法不同,没有方法名,没有返回,没有方法体,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。
理解
- 相当于另外一种形式的构造器,可以做初始化操作。
- 场景:如果多个构造器中有重复的语句,可以抽取到初始化块中,提高代码的重用性。
语法
[修饰符]{
代码;}
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。
- 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。
实例
细节
- 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,并且只会执行依次,如果是普通代码块,每创建一个对象就执行。
- 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,父类先加载,再到子类。
- 使用类的静态成员时。
- 普通的代码块,在创建对象实例的时候,就会被隐式调用,被创建一次就会调用一次,如果只是使用类的静态成员时,不同代码块并不会执行。
- 创建一个对象时,在一个类调用顺序是:
- 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,如果有多普通态代码块和多个普通变量初始化,则按他们定义的顺序调用)。
- 调用构造方法。
- 构造器的最前面其实隐藏了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,因此时优先于构造器和普通代码块执行的。
- 创建一个子类对象时(继承关系),他们的调用顺序时怎样的:
- 父类的静态代码块和静态属性。
- 子类的静态代码块和静态属性。
- 父类的普通代码和普通属性初始化。
- 父类的构造方法。
- 子类的普通代码和普通属性初始化。
- 子类的构造方法。
- 静态代码块只能直接调用静态成员,普通代码块可以调用任意成员。
public class CodeClock{public static void main(String[] args){Movie movie = new Movie("你好,Java!");}}class Movie{String name;double price;// 1.下面的三个构造器都有相同的语句前提下// 2.这样的代码看起来比较冗余// 3.这时我们可以把相同的语句,放入到一个代码块中// 4.这样当我们不管调用哪个构造器,都会先调用代码块的内容// 5.代码块调用的顺序优先于构造器{System.out.println("电影屏幕打开...");System.out.println("电影广告开始...");System.out.println("电影广告结束...");}public Movie(String name){this.name = name;}public Movie(String name,double price){this.name = name;this.price = price;}}
3.3.4 单例设计模式
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-饿汉式-案例
类的初始化的时候实例已经被加载。
// 有一个类// 只能有一个女朋友class GirlFriend{private String name;// 为了能够在静态方法中,返回gf对象,需要将其修饰成静态private static GirlFriend gf = new GrilFriend("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(该对象是静态的)// 3.提供一个公共的静态方法,返回gf对象private GridFriend(String name){this.name = name;}public static GridFriend getInstance(){return gf;}}public class SingleTon01{public static void main(String[] args){GrilFriend instance = GrilFriend.getInstance();System.out.println(instance);}}
单例模式-懒汉式-案例
class Cat{private String name;private static Cat cat;// 步骤// 1.仍然使构造器私有化// 2.定义一个static属性对象// 3.提供一个public的static方法,可以返回一只Cat对象// 4.懒汉式只有当用户使用getInstance时,才会返回Cat对象// 后面再次调用的时候,会返回上次创建的Cat对象// 从而保证了单例private Cat(String name){this.name = name;}public static Cat getInstance(){if(cat == null){//如果没有创建Cat对象cat = new Cat("小可爱");}return cat;}}public class SingleTon02{public static void main(String[] args){Cat instance = Cat.getInstance();System.out.println(instance)}}
总结
- 饿汉式 VS 懒汉式
- 二者主要的区别在于创建对象的时机不同:饿汉式是在加载类时就创建了对象实例,而懒汉式则是在使用时才创建。
- 饿汉式不存在线程安全问题,懒汉式存在线程安全问题。
- 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。
- 在我们
JavaSE标准类中,Java.lang.Runtime就是经典的单例模式。设计模式
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。设计模式就像经典的棋谱,不同的棋局,我们用不同的棋谱,免得我们自己再思考。
3.3.5 final关键字
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。
用法
- 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/重写时,可以用final修饰。
- 当不希望类的某个属性被修改,可以用final修饰。
- 当不希望某个局部变量被修改,可以使用final修饰。
注意事项
- final修饰的属性又叫常量,一般用 XX_XX_XX来命名。
- final修饰的属性在定义时,不许赋初值,并且不能再修改,赋值可以再如下位置位置之一:
- 定义时:如 public final double TAX_RATE = 0.08;
- 在构造器中
- 在代码块中
- 如果final修饰的属性是静态的,则初始化的位置只能是定义时和在静态代码块中,不能在构造器中赋值。
- final类不能被继承,但是可以实例化对象。
- 如果不是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,即仍然遵循继承机制。
- 一般来说,如果一个类是final类,就没有必要再将方法修饰成final方法。
- final不能修饰构造器。
- final和static通常搭配使用,效率更高,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。
3.3.6 抽象类
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。
解析
- 用abstract关键字来修饰一个类时,这个类就叫抽象类。
语法:
访问修饰符 abstract 类名{
主体;
}- 用abstract关键字来修饰一个方法时,这个方法就是抽象方法。
语法:
访问修饰符 abstract 返回类型 方法名(参数列表);// 没有方法体- 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()。
- 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。
- 抽象类可以又任意的成员(抽象类还是类)。
- 抽象方法不能有主体。
- 如果一个类继承了抽象类,则它必须实现抽象类的所有方法,除非它自己也声明为抽象类。
抽象类实践-模板设计模式
- 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。
- 案例:
- 设计一个抽象类(Template),能完成以下功能:
- 编写方法
calculateTime(),可以计算代码消耗的时间。- 编写抽象方法
job()。- 编写一个子类Sub,继承Template,并实现Job()方法。
abstract class Template{ //抽象类-模板设计模式public abstract void job();// 抽象方法public void calculateTime(){// 得到开始的时间long start = System.currentTimeMillis();job(); //动态绑定机制// 得到结束的时间long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("任务执行时间" + (end - start));}}class A extends Template{public void job(){ // 重写了job方法long num = 0;for(long i = 1; i <= 8000000; i++){num *= i;}}}class B extends Template{ // 重写了job方法public void job(){long num = 0;for(long i = 1; i <= 8000000; i++){num *= i;}}}public class abstract_{A a = new A();a.calculateTime();B b = new B();b.calculateTime();}
3.3.7 接口
引入接口
USB插槽就是现实中的接口,通常我们可以把手机、相机、优盘等插在USB槽上,而不用担心哪个是专门插哪个槽的,原因就是做USB插槽的厂家和各种设备的厂家都遵守了统一的规定包括尺寸,排线等。
引例:
interface UsbInterface{ // 这就是一个接口// 规定接口的相关方法,类似于规定接口的规格public void start();public void stop();}// Phone 类实现 UsbInterface// 即 Phone 这个类需要实现 UsbInterface 接口规定/声明的方法public class Phone implements UsbInterface{ // 实现接口,把接口方法完成@Overridepublic void start(){System.out.println("手机开始工作...");}@Overridepublic void stop(){System.out.println("手机停止工作...");}}//同理,定义相机public class Camera implements UsbInterface{@Overridepublic void start(){System.out.println("相机开始工作...");}@Overridepublic void stop(){System.out.println("相机停止工作...");}}// 定义电脑并装上一个接口插槽public class Computer{// 编写一个方法public void work(UsbInterface usbInterface){usbInterface.start();usbInterface.stop();}}public class TestLink{// 创建手机,相机对象Phone phone = new Phone();Camera camera = new Camera();// 创建一台计算机Computer computer = new Computer();computer.work(phone); // 把手机接入到计算机computer.work(camera);// 把相机接入到计算机}
解析接口
- 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,再根据具体情况把这些方法写出来。
- 语法:
interface 接口名{
// 属性
// 方法
}
// 实现接口
class 类名 implements 接口{
自己属性;
自己方法;
必须实现接口的方法;
}- 小结:
- Jdk7.0前接口里的所有方法都没有方法体。
- Jdk8.0后接口类可以有静态方法,默认方法,也就是说接口中可以有方法的具体实现。
相关细节
- 接口不能被实例化。
- 接口中所有的方法都是public方法,接口中的抽象方法,可以不用abstract修饰。
- 一个普通的类实现接口,就必须将该接口所有的方法都实现。
- 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。
- 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; => public static final int a = 1;- 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。
比如:interface A extends B,C{}
// 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接口的对象实例IG ig = new Teacher();// 如果 IG 继承了 IH 接口,而Teacher实现了IG接口// 那么,实际上就相当于 Teacher 类也实现了 IH 接口IH ih = new Teacher();}}interface IH{}interface IG extends IH{}class Teacher implements IG{}
3.3.8 内部类
一个类的内部又完整嵌套了另一个类结构。被嵌套的类称为内部类,嵌套其他类的类称之为外部类。是我们类的第五大成员,内部类的最大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。(类五大成员:属性、方法、构造器、代码块、内部类)
class Outer{ // 外部类class Inner{ // 内部类}}class Other{} // 外部其它类
局部内部类
- 说明
- 可以直接访问外部类的所有成员。
- 不能添加访问修饰符,因为它的地位是一个局部变量,局部变量是不能使用修饰符的,但是可以使用final修饰。
- 作用域:仅仅定义它的方法或代码中。
- 局部内部类—-访问—->外部类的成员:直接访问。
- 外部类—-访问—->局部内部类的成员:创建对象,再访问(必须在作用域内)。
- 外部其他类—-不能访问—->局部内部类。
- 如果外部类和局部内部类成员重名时,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。
匿名内部类
- 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。
- 本质还是类
- 内部类
- 没有名字
- 同时还是一个对象
- 语法:
new 类或接口(参数列表){
类体
};细节
- 匿名内部类本身的语法比较titer,请大家注意,因为匿名内部类急事一个类的定义,同时它本身也是一个对象,因此从语法看,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。
- 可以直接访问外部类的所有成员,包含私有的。
class Outer04{private int n1 = 10;public void method(){ //外部类// 1.需求:想要使用IA接口,并且创建对象// 2.传统方式:写一个类,实现该接口,并创建对象// 3.可Tiger类只使用一次,后面不再使用// 4.可以使用匿名内部类简化开发// 5.tiger的编译类型:IA// 6.tiger的运行类型:就是匿名内部类,系统默认分配/*我们看底层,会分配类名 xxxxxxclass xxxxxx implements IA{@Overridepublic void(){System.out.println("老虎叫唤...");}}*/IA tiger = new IA(){@Overridepublic void cry(){System.out.println("老虎叫唤");}};System.out.println("tiger的运行类型=" + tiger.getClass());tiget.cry();}}interface IA{public void cry();}
成员内部类
- 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。
- 可以添加任意访问修饰符,因为他的地位就是一个成员。
- 作用域:和外部类的其他成员一样,在外部类的成员方法中创建成员内部类对象,再调用方法。
- 成员内部类—-访问—-外部类:直接访问
- 外部类—-访问—-成员内部类:创建对象再访问
静态内部类
说明:成员内部类是定义在外部类的成员位置,但是有static修饰。
- 可以添加任意访问修饰符,因为他的地位就是一个成员。
- 可以直接访问外部类所有静态成员,包含私有的,但不能直接访问非静态成员。
- 作用域:同其它测成员,为整个类体。
