Kevin's blog
Kevin
2023-09-11
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面向对象-下

# 关键字：static

static:静态的

  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。

    • 2.3 静态属性举例：System.out; Math.PI;

  3. 静态变量内存解析： image-20250925011916565

  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. static的注意点：

    • 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;
	}

}
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# 单例模式

  1. 设计模式的说明

    • 1.1 理解 设计模式是在大量的实践中总结和理论化之后优的代码结构、编程风格、以及解决问题的思考方式。

    • 1.2 常用设计模式 --- 23种经典的设计模式 GOF 创建型模式，共5种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。 结构型模式，共7种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。 行为型模式，共11种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代器模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

  2. 单例模式

    • 2.1 要解决的问题： 所谓类的单例设计模式，就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中，对某个类只能存在一个对象实例。
    • 2.2 具体代码的实现： 饿汉式1：
    class Bank{
    //1.私化类的构造器
    private Bank(){

    }

    //2.内部创建类的对象
    //4.要求此对象也必须声明为静态的
    private static Bank instance = new Bank();

    //3.提供公共的静态的方法，返回类的对象
    public static Bank getInstance(){
        return instance;
    }
}
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    饿汉式2：使用了静态代码块

    class Order{

    //1.私化类的构造器
    private Order(){

    }

    //2.声明当前类对象，没初始化
    //4.此对象也必须声明为static的
    private static Order instance = null;

    static{
        instance = new Order();
 }

    //3.声明public、static的返回当前类对象的方法
    public static Order getInstance(){
        return instance;
    }
}
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    懒汉式：

    class Order{

    //1.私化类的构造器
    private Order(){

    }

    //2.声明当前类对象，没初始化
    //4.此对象也必须声明为static的
    private static Order instance = null;

    //3.声明public、static的返回当前类对象的方法
    public static Order getInstance(){

        if(instance == null){

            instance = new Order();

        }
        return instance;
    }

}
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    • 2.3 两种方式的对比：

      • 饿汉式： 坏处：对象加载时间过长。 好处：饿汉式是线程安全的
      • 懒汉式：好处：延迟对象的创建。 目前的写法坏处：线程不安全。--->到多线程内容时，再修改

# main()的使用说明

  1. main()方法作为程序的入口
  2. main()方法也是一个普通的静态方法
  3. main()方法可以作为我们与控制台交互的方式。（之前：使用Scanner）

如何将控制台获取的数据传给形参：String[] args? 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
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小结：一叶知秋

public static void main(String[] args){//方法体}
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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

main(){
Person p = new Man();
p.eat();
//p.earnMoney();

Man man = new Man();
man.eat();
man.earnMoney();
}
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# 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、构造器低一些）

  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
        1. 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

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有的抽象方法后，此子类方可实例化
    • 若子类没重写父类中的所有的抽象方法，则此子类也是一个抽象类，需要使用abstract修饰

  1. 注意点：

      1. abstract不能用来修饰：属性、构造器等结构
      1. abstract不能用来修饰私方法、静态方法、final的方法、final的类

  2. abstract的应用举例： 举例一： image-20250925011959179 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;
    };
}
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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);
			}
		}

	}
	
}
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  1. 应用场景 image-20250925012016858

# 关键字：interface

# 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：

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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");
	}
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  • 体会：
    • 1.接口使用上也满足多态性
    • 2.接口，实际上就是定义了一种规范
    • 3.开发中，体会面向接口编程！

# 3. 体会面向接口编程的思想

image-20250925012320752 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 数据库厂商的API。

# 4. Java8中关于接口的新规范

知识点1：接口中定义的静态方法，只能通过接口来调用。

知识点2：通过实现类的对象，可以调用接口中的默认方法。 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

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

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， 那么在实现类没重写此方法的情况下，报错。-->接口冲突。 这就需要我们必须在实现类中重写此方法

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

	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();
	}
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# 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

# 代理模式

  1. 解决的问题 代理模式是Java开发中使用较多的一种设计模式。代理设计就是为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

  2. 举例

interface NetWork{
	
	public void browse();
	
}

//被代理类
class Server implements NetWork{

	@Override
	public void browse() {
		System.out.println("真实的服务器访问网络");
	}

}
//代理类
class ProxyServer implements NetWork{
	
	private NetWork work;
	
	public ProxyServer(NetWork work){
		this.work = work;
	}
	

	public void check(){
		System.out.println("联网之前的检查工作");
	}
	
	@Override
	public void browse() {
		check();
		
		work.browse();
		
	}
	
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  1. 应用场景 image-20250925012352808

# 工厂的设计模式

  1. 解决的问题 实现了创建者与调用者的分离，即将创建对象的具体过程屏蔽隔离起来，达到提高灵活性的目的。

  2. 具体模式 简单工厂模式：用来生产同一等级结构中的任意产品。（对于增加新的产品，需要修改已有代码） 工厂方法模式：用来生产同一等级结构中的固定产品。（支持增加任意产品) 抽象工厂模式：用来生产不同产品族的全部产品。（对于增加新的产品，无能为力；支持增加产品族)

# 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：

    • 调用外部类的结构
    • 可以被static修饰
    • 可以被4种不同的权限修饰

  • 另一方面，作为一个类：

    • 类内可以定义属性、方法、构造器等
    • 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
    • 可以被abstract修饰
  1. 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();
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    • 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();
        }
    }
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  2. 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 0;
//			}
//			
//		}
//		
//		return new MyComparable();
		
		//方式二：
		return new Comparable(){

			@Override
			public int compareTo(Object o) {
				return 0;
			}
			
		};
		
	}
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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
/*
	 * 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
	 * 
	 */
	public void method(){
		//局部变量
		int num = 10;
		
		class AA{
			public void show(){
//				num = 20;
				System.out.println(num);
			}
		}
	}
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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
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上次更新: 2024/06/15, 15:12:25
面向对象-中
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