JavaSE第12篇：面向对象之final、static、修饰符、内部类
核心概述：本篇我们将学习面向对象的其他知识点，其中有关键字final，被它修饰的成员的值不能被修改；关键字static，被它修饰的成员是属于类的并且可以被所有同类型对象共享；权限修饰符，可以控制类成员的访问范围；内部类，方便将存在一定逻辑关系的类组织在一起，又可以对外界隐藏。
第一章：关键字final
1.1-概述（了解）
为什么要学习final关键字
学习了继承后，我们知道，子类可以在父类的基础上改写父类内容，比如，方法重写。
那么我们能不能随意的继承API中提供的类，改写其内容呢？显然这是不合适的。
为了避免这种随意改写的情况，Java提供了final 关键字，用于修饰不可改变内容。
final关键字可修饰的内容
被final修饰的内容不可改变。可以用于修饰类、方法和变量。
- 类：被修饰的类，不能被继承。
- 方法：被修饰的方法，不能被重写。
- 变量：被修饰的变量，不能被重新赋值。
1.2-final使用格式（记忆）
修饰类
格式如下：
final class 类名 {
}
查询API发现像 public final class String 、public final class Math 、public final class Scanner 等，很多我们学习过的类，都是被final修饰的，目的就是供我们使用，而不让我们所以改变其内容。
修饰方法
格式如下：
修饰符 final 返回值类型 方法名(参数列表){
//方法体
}
重写被 final修饰的方法，编译时就会报错。
修饰变量
局部变量：基本类型的局部变量，被final修饰后，只能赋值一次，不能再更改。代码如下：
public class FinalDemo1 {
public static void main(String[] args) {
// 声明变量，使用final修饰
final int a;
// 第一次赋值
a = 10;
// 第二次赋值
a = 20; // 报错,不可重新赋值
// 声明变量，直接赋值，使用final修饰
final int b = 10;
// 第二次赋值
b = 20; // 报错,不可重新赋值
}
}
局部变量：引用类型的局部变量，被final修饰后，只能指向一个对象，地址不能再更改。但是不影响对象内部的成员变量值的修改，代码如下：
public class FinalDemo2 {
public static void main(String[] args) {
// 创建 User 对象
final User u = new User();
// 创建 另一个 User对象
u = new User(); // 报错，指向了新的对象，地址值改变。
// 调用setName方法
u.setName("张三"); // 可以修改
}
}
成员变量：成员变量涉及到初始化的问题，初始化方式有两种，只能二选一：显示初始化 和 构造方法初始化。
显示初始化：
public class User {
final String USERNAME = "张三";
private int age;
}
构造方法初始化：
public class User {
final String USERNAME ;
private int age;
public User(String username, int age) {
this.USERNAME = username;
this.age = age;
}
}
第二章：关键字static
2.1-概述（了解）
static关键字是什么
static是静态修饰符，一般修饰成员。
被static修饰的成员属于类，不属于单个这个类的某个对象。
static修饰的成员被多个对象共享。
static修饰的成员属于类，但是会影响每一个对象。
被static修饰的成员又叫类成员，不叫对象的成员。
static关键字的特点
- 被static修饰的属于类,不属于对象。
- 优先于对象存在。
- static修饰的成员,可以作为共享的数据(只要是根据static修饰的成员所在的类创建出来的对象,都可以共享这个数据)。
2.2-定义和使用（记忆）
类变量的定义和使用
当 static 修饰成员变量时，该变量称为类变量。
该类的每个对象都共享同一个类变量的值。任何对象都可以更改该类变量的值，但也可以在不创建该类的对象的情况下对类变量进行操作。
定义格式：**static 数据类型 变量名； **
static String room；
比如说，同学们进入学校上学（比如清华大学）时，那么我们所有学生的学校都是清华大学，而且每个学生都一样,跟每个学生无关。
所以，我们可以这样定义一个静态变量school，代码如下：
public class Student {
private String name;
private int age;
// 类变量，记录学生学习的学校
public static String school = "清华大学";
public Student(String name, int age){
this.name = name;
this.age = age;
}
// 打印属性值
public void show() {
System.out.println("name=" + name + ", age=" + age + ", school=" + school );
}
}
public class StuDemo {
public static void main(String[] args) {
Student s1 = new Student("张三", 23);
Student s2 = new Student("李四", 24);
Student s3 = new Student("王五", 25);
Student s4 = new Student("赵六", 26);
s1.show(); // Student : name=张三, age=23, school=清华大学
s2.show(); // Student : name=李四, age=24, school=清华大学
s3.show(); // Student : name=王五, age=25, school=清华大学
s4.show(); // Student : name=赵六, age=26, school=清华大学
}
}
类方法（静态方法）的定义和使用
当static 修饰成员方法时，该方法称为类方法 。静态方法在声明中有static ，建议使用类名来调用，而不需要创建类的对象。调用方式非常简单。使用 static关键字修饰的成员方法，习惯称为静态方法。
定义格式：
修饰符 static 返回值类型 方法名 (参数列表){
// 执行语句
}
在Student类中定义静态方法
public static void showNum() {
System.out.println("num:" + numberOfStudent);
}
注意事项：
- 静态方法可以直接访问类变量和静态方法。
- 静态方法不能直接访问普通成员变量或成员方法。反之，成员方法可以直接访问类变量或静态方法。
- 静态方法中，不能使用this关键字。
静态成员的调用方式
被static修饰的成员可以并且建议通过类名直接访问。虽然也可以通过对象名访问静态成员，原因即多个对象均属于一个类，共享使用同一个静态成员，但是不建议，会出现警告信息。
格式：
// 访问类变量
类名.类变量名；
// 调用静态方法
类名.静态方法名(参数)
示例：
public class StuDemo2 {
public static void main(String[] args) {
// 访问类变量
System.out.println(Student.numberOfStudent);
// 调用静态方法
Student.showNum();
}
}
2.3-静态原理图（理解）
static 修饰的内容：
- 是随着类的加载而加载的，且只加载一次。
- 存储于一块固定的内存区域（静态区），所以，可以直接被类名调用。
- 它优先于对象存在，所以，可以被所有对象共享。
2.4-静态代码块（理解）
静态代码块：定义在成员位置，使用static修饰的代码块{ }。
- 位置：类中方法外。
- 执行：随着类的加载而执行且执行一次，优先构造方法的执行。
作用：类加载时，可以实现一些初始化操作。
public class Person {
private String name;
private int age;
//静态代码块
static{
System.out.println("静态代码块执行了");
}
}
2.5-静态导入（理解）
静态导入就是java包的静态导入，使用import static 静态导入包 , 这样可以直接使用方法名去调用静态的方法。
格式
import static 包名.类名.方法名;
import static 包名.类名.*;
使用
定义A类 如下, 含有两个静态方法 :
package com.lpl666;
public class A {
public static void print(String s){
System.out.println(s);
}
public static void print2(String s){
System.out.println(s);
}
}
静态导入一个类的某个静态方法 , 使用static和类名A .方法名 , 表示导入A类中的指定方法 , 代码演示 :
import static com.lpl666.A.print;
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
print("test string");
}
}
如果有多个静态方法 , 使用static和类名A . * , 表示导入A类里的所有的静态方法, 代码演示 :
import static com.lpl666.A.*;
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
print("test string");
print2("test2 string");
}
}
第三章：权限修饰符
3.1-概述（了解）
在Java中提供了四种访问权限，使用不同的访问权限修饰符修饰时，被修饰的内容会有不同的访问权限，
- public：公共的。
- protected：受保护的
- default：默认的
- private：私有的
3.2-访问权限（记忆）
可见，public具有最大权限。private则是最小权限。
编写代码时，如果没有特殊的考虑，建议这样使用权限：
- 成员变量使用
private，隐藏细节。 - 构造方法使用
public，方便创建对象。 - 成员方法使用
public，方便调用方法。
第四章：内部类
4.1-概述（了解）
将一个类A定义在另一个类B里面，里面的那个类A就称为内部类，B则称为外部类。
内部类，方便将存在一定逻辑关系的类组织在一起，又可以对外界隐藏。
4.2-成员内部类（记忆）
成员内部类：定义在类中方法外的类。
定义格式
class 外部类 {
class 内部类{
}
}
示例
在描述事物时，若一个事物内部还包含其他事物，就可以使用内部类这种结构。比如，汽车类Car 中包含发动机类Engine ，这时，Engine 就可以使用内部类来描述，定义在成员位置。
class Car { //外部类
class Engine { //内部类
}
}
访问特点
- 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
格式：外部类名.内部类名 对象名 = new 外部类型().new 内部类型();
示例：人和人的心脏
Person类和内部类Heart
public class Person {
private boolean live = true;
class Heart {
public void jump() {
// 直接访问外部类成员
if (live) {
System.out.println("心脏在跳动");
} else {
System.out.println("心脏不跳了");
}
}
}
public boolean isLive() {
return live;
}
public void setLive(boolean live) {
this.live = live;
}
}
测试类：Test
public class InnerDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建外部类对象
Person p = new Person();
// 创建内部类对象
Person.Heart heart = p.new Heart();
// 调用内部类方法
heart.jump();
// 调用外部类方法
p.setLive(false);
// 调用内部类方法
heart.jump();
}
}
/*
输出结果:
心脏在跳动
心脏不跳了
*/
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。
4.3-匿名内部类（记忆）
匿名内部类是内部类的简化写法。它的本质是一个带具体实现的 父类或者父接口的 匿名的 子类对象。
开发中，最常用到的内部类就是匿名内部类了。以接口举例，当你使用一个接口时，似乎得做如下几步操作，
- 定义子类
- 重写接口中的方法
- 创建子类对象
- 调用重写后的方法
我们的目的，最终只是为了调用方法，那么能不能简化一下，把以上四步合成一步呢？匿名内部类就是做这样的快捷方式。
匿名内部类的定义和使用
前提：必须存在一个类或者接口，这里的类可以是具体类也可以是抽象类。
格式：
new 父类名或者接口名(){
// 方法重写
@Override
public void method() {
// 执行语句
}
};
代码：
接口Fly
public interface Fly {
void fly();
}
测试类
public class Test {
public static void main(String[] args) {
/*
1.等号右边:是匿名内部类，定义并创建该接口的子类对象
2.等号左边:是多态赋值,接口类型引用指向子类对象
*/
Fly bird = new Fly() {
@Override
public void fly() {
System.out.println("小鸟飞...");
}
};
// 调用匿名内部类重写后的方法。
bird.fly();
}
}
匿名内部类在Java中是实现函数式编程（后续篇幅讲解）的基础。
第五章：引用类型的传递
5.1-类名作为参数和返回值（理解）
概述
-
类名作为方法的形参
-
方法的形参是类名，其实需要的是该类的对象
-
实际传递的是该对象的【地址值】
-
-
类名作为方法的返回值
-
方法的返回值是类名，其实返回的是该类的对象
-
实际传递的，也是该对象的【地址值】
-
示例：
public class Person{
public void eat(){
System.out.println("吃饭");
}
}
public class Test{
public static void main(String[] args){
method(new Person());
Person p = method2();
}
pubic static void method(Person p){
p.eat();
}
public static Person method2(){
return new Person();
}
}
5.2-抽象类作为形参和返回值（理解）
概述
- 方法的形参是抽象类名，其实需要的是该抽象类的子类对象
- 方法的返回值是抽象类名，其实返回的是该抽象类的子类对象
示例
public abstract class Animal{
public abstract void eat();
}
public class Cat extends Animal{
public void eat(){
System.out.println("要吃鱼");
}
}
public class Test{
public static void main(String[] args){
method(new Cat());
Animal a = method2();
}
public static void method(Animal a){
a.eat();
}
public static Animal method2(){
return new cat();
}
}
5.3-接口名作为形参和返回值（理解）
概述
- 方法的形参是接口名，其实需要的是该接口的实现类对象
- 方法的返回值是接口名，其实返回的是该接口的实现类对象
示例
public interface Fly{
public abstract void fly();
}
public class Bird implements Fly{
public void fly(){
System.out.println("自由飞翔");
}
}
public class Test{
public static void main(String[] args){
method(new Bird());
Fly f = method2();
}
public static void method(Fly f){
f.fly();
}
public static Fly method2(){
return new Bird();
}
}
