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Java学习-第一部分-第二阶段-第一节:面向对象编程(高级)

面向对象编程(高级)

笔记目录:(https://www.cnblogs.com/wenjie2000/p/16378441.html)

类变量和类方法(static)

类变量

类变量-提出问题

提出问题的主要目的就是让大家思考解决之道,从而引出我要讲的知识点.说:有一群小孩在玩堆雪人,不时有新的小孩加入,请问如何知道现在共有多少人在玩?,编写程序解决。

传统的方法来解决

使用我们现有的技术来解决这个问题,大家看看如何?

✔思路

  1. 在main方法中定义一个变量count

  2. 当一个小孩加入游戏后count++,最后个count 就记录有多少小孩玩游戏

    public class ChildGame {
        public static void main(String[] args) {
            //定义一个变量count,统计有多少小孩加入了游戏
            int count = 0;
            Child child1 = new Child(\"白精\");
            child1.join();
            count++;
    
            Child child2 = new Child(\"老白\");
            child2.join();
            count++;
            
            Child child3 = new Child(\"老白\");
            child3.join();
            child3.count++;
            
            System.out.println(\"共有\" + count + \"小孩加入了游戏...\");
        }
    }
    class Child {//类
        private String name;
        public Child(String name) {
            this.name = name;
        }
        public void join() {
            System.out.println(name + \"加入了游戏..\");
        }
    }
    

✔问题分析:

  1. count是一个独立于对象,很尴尬
  2. 以后我们访问count很麻烦,没有使用到OOP
  3. 3.因此,我们引出类变量/静态变量

类变量快速入门

思考:如果,设计一个int count表示总人数,我们在创建一个小孩时,就把count加1,并且 count是所有对象共享的就ok了!,我们使用类变量来解决

public class ChildGame {
    public static void main(String[] args) {

        Child child1 = new Child(\"白精\");
        child1.join();
        child1.count++;

        Child child2 = new Child(\"老白\");
        child2.join();
        child2.count++;
        
        Child child3 = new Child(\"老白\");
        child3.join();
        child3.count++;
        
        //......
        System.out.println(\"共有\" + child1.count + \"小孩加入了游戏...\");
        System.out.println(child1.count);//3
        System.out.println(child2.count);//3
        System.out.println(child3.count);//3
        System.out.println(Child.count);//3
    }
}
class Child {//类
    private String name;
    //定义一个变量 count,是一个类变量(静态变量)static静态
    //该变量最大的特点就是会被Child类的所有的对象实例共享
    public static int count = 0;
    public Child(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void join() {
        System.out.println(name + \"加入了游戏..\");
    }
}

其中child1,child2以及child3中的count指向相同空间,被共享,为同一值

jdk8以及之前,count(也就是静态域)在方法区中。jdk8之后,jdk存放在堆中

有些书说在方法区... jdk版本有关系,记住一点: static变量是对象共享

不管static变量在哪里,共识:

  1. static变量是同一个类所有对象共享
  2. static类变量,在类加载的时候就生成了.

什么是类变量

类变量也叫静态变量/静态属性,是该类的所有对象共享的变量,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。这个从前面的图也可看出来。

如何定义类变量

定义语法:

访问修饰符 static 数据类型 变量名;[推荐]

static 访问修饰符 数据类型 变量名;

class A{
    public static string name = \"abc\";
    static public int totalNum = 100;
}

如何访问类变量

类名.类变量名

或者对象名.类变量名【静态变量的访问健饰符的访问权限和范围和普通属性是一样的。】

推荐使用:类名.类变量名;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //类名.类变量名
        // 说明:类变量是随着类的加载而创建,所以即使没有创建对象实例也可以访问
        System.out.println(A.name);
        A a = new A();
        System.out.println(\"a.name=\" +a.name);
    }
}

class A {
    //类变量
    public static String name = \"韩顺平\";
}

类变量使用注意事项和细节讨论

  1. 什么时候需要用类变量
    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):比如:定义学生类,统计所有学生共交多少钱。Student (name, fee)

  2. 类变量与实例变量(普通属性)区别

    类变量是该类的所有对象共享的,而实例变量是每个对象独享的。

  3. 加上static称为类变量或静态变量,否则称为 实例变量/普通变量/非静态变量

  4. 类变量可以通过类名.类变量名或者对象名.类变量名来访问,但java设计者推荐我们使用 类名.类变量名 方式访问。【前提是 满足访问修饰符的访问权限和范围】

  5. 实例变量不能通过类名.类变量名方式访问。

  6. 类变量是在类加载时就初始化了,也就是说,即使你没有助建家,只安尖加郓,就可以使用类变量了。

  7. 类变量的生命周期是随类的加载开始,随着类消亡而销毁。

类方法

类方法基本介绍

类方法也叫静态方法。

形式如下:

访问修饰符 static 数据返回类型 方法名(){ }【推荐】
static 访问修饰符 数据返回类型 方法名(){ }

类方法的调用:

使用方式:类名.类方法名 或者 对象名.类方法名【前提是满足访问修饰符的访问权限和范围】

类方法应用案例

请大家看一个静态方式小案例。(统计学费总和)

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //创建2个学生对象,叫学费
        Stu tom = new Stu(\"tom\");
        tom.payFee(100);
        Stu mary = new Stu(\"mary\");
        mary.payFee(200);
        
        //输出当前收到的总学费
        Stu.showFee();//300
    }
}

class Stu {
    private String name;//普通成员
    // 定义一个静态变量,来累积学生的学费
    private static double fee = 0;

    public Stu(String name) {
        this.name = name;
    }

    //说明
    //1.当方法使用了static修饰后,该方法就是静态方法
    //2.静态方法就可以访问静态属性/变量
    public static void payFee(double fee) {
        Stu.fee += fee;//累积到
        
    }
    public static void showFee() {
        System.out.println(\"总学费有:\" + Stu.fee);
    }
}

类方法经典的使用场景

当方法中不涉及到任何和对象相关的成员,则可以将方法设计成静态方法,提高开发效率。(不需要额外创建对象)

比如:工具类中的方法utils
Math类、Arrays类、Collections集合类看下源码:

小结
在程序员实际开发,往往会将一些通用的方法,设计成静态方法,这样我们不需要创建对象就可以使用了,比如打印一维数组,冒泡排序,完成某个计算任务等..

举例

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(MyTools.calSum(10,30));
    }
}

class MyTools {
    //开发自己的工具类时,可以将方法做成静态的,方便调用class MyTools {
//求出两个数的和
    public static double calSum(double n1, double n2) {
        return n1 + n2;
    }
}

类方法使用注意事项和细节讨论

  1. 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
  2. 类方法可以通过类名调用,也可以通过对象名调用。
  3. 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。
  4. 类方法中不允许使用和对象有关的关键字,比如this和super。普通方法(成员方法)可以。[举例]
  5. 类方法(静态方法)中只能访问静态变量或静态方法。【如何理解】
  6. 普通成员方法,既可以访问普通变量(方法),也可以访问静态变量(方法)。

小结:静态方法,只能访问静态的成员,非静态的方法,可以访问静态成员和非静态成员(必须遵守访问权限)

理解main方法语法

●深入理解main方法

解释main方法的形式:public static void main(String[] args){}

  1. main方法时虚拟机调用

  2. 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

  3. java虚拟机在执行main()方法时不必创建对象,所以该方法必须是static

  4. 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类的参数,案例演示,接收参数.

  5. java 执行的程序 参数1 参数2 参数3

特别提示:

  1. 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。

  2. 但是,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

代码块

●基本介绍

代码化块又称为初始化块,属于类中的成员[即 是类的一部分],类似于方法,将逻辑语句封装在方法体中,通过{}包围起来。
但和方法不同,没有方法名,没有返回,没有参数,只有方法体,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。

●基本语法

[修饰符]{
​ 代码
};

注意:

  1. 修饰符可选,要写的话,也只能写static
  2. 代码块分为两类,使用static修饰的叫静态代码块,没有static修饰的,叫普通代码块。
  3. 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)
  4. ;号可以写上,也可以省略。

实例

package com.hspedu.p386;

public class codeBlock01 {
    public static void main(String[] args) {
        Movie movie = new Movie(\"你好,李焕英\");
    }
}

class Movie {
    private String name;
    private double price;
    private String director;

    //3个构造器-》重载
    //老韩解读
    //(1)下面的三个构造器都有相同的语句
    //(2)这样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,即可
    //(4)这样当我们不管调用哪个构造器,创建对象,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(\"广告开始...\");
        System.out.println(\"电影正是开始...\");
    }

    public Movie(String name) {
        System.out.println(\"Hovie(Strihg name)被调用。.。\");
        this.name = name;
    }

    public Movie(String name, double price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    public Movie(String name, double price, String director) {
        this.name = name;
        this.price = price;
        this.director = director;
    }
}

代码块使用注意事项和细节讨论

  1. 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,并且只会执行一次。如果是普通代码块,每创建一个对象,就执行。

  2. 类什么时候被加载

    ①创建对象实例时(new)
    ②创建子类对象实例,父类也会被加载
    ③使用类的静态成员时(静态属性,静态方法)

    案例演示: A类 extends B类 的静态块

  3. 普通的代码块,在创建对象实例时,会被隐式的调用。被创建一次,就会调用一次。
    如果只是使用类的静态成员时,普通代码块并不会执行。

小结:

  1. static代码块是类加载时,执行,只会执行一次

  2. 普通代码块是在创建对象时调用的,创建一次,调用一次

  3. 类加载的3种情况,需要记住.

    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
    //        new A();
    //        new A();
    //
    //        System.out.println(\"------------------\");
    //        new B();
    
    //        System.out.println(\"------------------\");
    //        System.out.println(A.a);
            System.out.println(B.b);
        }
    }
    
    class A {
        public static int a=10;
        static {//只在加载类时运行
            System.out.println(\"111111\");
        }
        {//普通代码块,在new对象时,被调用,而且是每创建一个对象,就调用一次
         //可以这样简单的,理解普通代码块是构造器的补充
            System.out.println(\"普通\");
        }
    }
    class B extends A{
        static {
            System.out.println(\"2222222\");
        }
    }
    
  1. 创建一个对象时,在一个类调用顺序是:(重点,难点)∶
    ①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)
    ②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,如果有多个普通代码块和多个普通属性初始化,则按定义顺序调用)
    ③调用构造方法。
  1. 构造器的最前面其实隐含了super()和调用普通代码块,新写一个类,静态相关的代码块,属性初始化,在类加载时,就执行完毕,因此是优先于构造器和普通代码块执行的

    class A2 {
        public void A() { //构造器
            //这里有隐藏的执行要求
            //(1) super():这个知识点,在前面讲解继承的时候,老师说
            // (2)调用普通代码块的
            System.out.println(\"ok\");
        }
    }
    
  2. 我们看一下创建一个子类时(继承关系),他们的静态代码块,静态属性初始化,普通代码块,普通属性初始化,构造方法的调用顺序如下:

    ①父类的静态代码块和静态属性(优先级一样,按定义顺序执行)

    ②子类的静态代码块和静态属性(优先级一样,按定义顺序执行)

    ③父类的普通代码块和普通属性初始化(优先级一样,按定义顺序执行)

    ④父类的构造方法

    ⑤子类的普通代码块和普通属性初始化(优先级一样,按定义顺序执行)

    ⑥子类的构造方法//面试题

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //老师说明
        //(1)进行类的加载
        //1.1 先加载父类A02 1.2 再加载Bo2//(2)创建对象
        new B02();//对象
    }
}

class A02 {//父类
    private static int n1 = getVal01();
    static {
        System.out.println(\"A02的一个静态代码块..\");//2
    }
    {
        System.out.println(\"A02的第一个普通代码块..\");//5
    }
    public int n3 = getVal02();
    public static int getVal01() {
        System.out.println(\"getVal01\");//1
        return 10;
    }
    public int getVal02() {
        System.out.println(\"getVal02\");//6
        return 10;
    }
    public A02() {
        System.out.println(\"A02的构造器\");//7
    }
}

class B02 extends A02 { //
    private static int n3 = getVal03();
    static {
        System.out.println(\"BO2的一个静态代码块..\");//4
    }
    public int n5 = getVal04();
    {
        System.out.println(\"B02的第一个普通代码块..\");//9
    }
    public static int getVal03() {
        System.out.println(\"getVal03\");//3
        return 10;
    }
    public int getVal04() {
        System.out.println(\"getVal04\");//8
        return 10;
    }
    public B02() {
        System.out.println(\"BO2的构造器\");//10
    }
}
  1. 静态代码块只能直接调用静态成员(静态属性和静态方法),普通代码块可以调用任意成员。

单例设计模式

什么是单例模式

  1. 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,并且该类只提供一个取得其对象实例的方法
  2. 单例模式有两种方式: 1)饿汉式 2)懒汉式

单例模式应用实例

演示饿汉式和懒汉式单例模式的实现。步骤如下:

  1. 构造器私有化=》防止直接new
  2. 类的内部创建对象
  3. 向外暴露一个静态的公共方法。getInstance
  4. 代码实现

饿汉式

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        GirlFriend instance = GirlFriend.getInstance();
        System.out.println(instance);

        GirlFriend instance2 = GirlFriend.getInstance();
        System.out.println(instance2);

        System.out.println(instance == instance2);//T
    }
}

class GirlFriend {
    private String name;
    //为了能够在静态方法中,返回gf对象,需要将其修饰为static
    private static GirlFriend gf = new GirlFriend(\"小红红\");
    //如何保障我们只能创建一个 GirlFriend对象
    //步骤
    //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
    //3.提供一个公共的static方法,返回 gf对象
    private GirlFriend(String name) {
        this.name = name;
    }

    public static GirlFriend getInstance() {
        return gf;
    }
}

懒汉式

package com.hspedu.test;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //new Cat(\"大黄\");
        Cat instance = Cat.getInstance();
        System.out.println(instance);

    }
}

class Cat {
    private String name;
    private static Cat cat;//步骤

    //1.仍然构造器私有化
    //2.定义一个static属性对象
    //3.提供一个public的static方法,可以返回一个Cat对象
    private Cat(String name) {
        this.name = name;
    }

    public static Cat getInstance() {
        if (cat == null) {//如果没有创建cat封象
            cat = new Cat(\"小可爱\");
        }
        return cat;
    }
}

饿汉式VS懒汉式

  1. 二者最主要的区别在于创建对象的时机不同:饿汉式是在类加载就创建了对象实例,而懒汉式是在使用时才创建。

  2. 饿汉式不存在线程安全问题,懒汉式存在线程安全问题。(后面学习线程后,会完善)

  3. 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,懒汉式是使用时才创建,就不存在这个问题。

    在我们javaSE标准类中,java.lang.Runtime就是经典的单例模式。

final关键字

●基本介绍

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.
在某些情况下,程序员可能有以下需求,就会使用到final:

  1. 当不希望类被继承时,可以用final修饰.

    final class A{ }
    class B extends A {}//会报错
    
  2. 当不希望父类的某个方法被子类覆盖/重写(override)时,可以用final关键字修饰。【案例演示:访问修饰符 final 返回类型方法名】

    class c {
    	//如果我们要求hi不能被子类重写
    	//可以使用final修饰hi方法
    	public final void hi() {}
    }
    class D extends C {
        @0verride
    	public void hi {//报错
    		System.out.println(\"重写了C类的hi方法..\");
    	}
    }
    
  3. 当不希望类的的某个属性的值被修改,可以用final修饰.【案例演示: public final double TAX_RATE=0.08】

  4. 当不希望某个局部变量被修改,可以使用final修饰【案例演示: final double TAX_RATE=0.08)

    class F {
    	public void cry() {
    		//这时,NUM也称为局部常量
        	final double NUM = 0.01;
            NUM= 0.9;//报错
    		System.out.println(\"NUM=\" + NUM);
    	}
    }
    

final使用注意事项和细节讨论

  1. final修饰的属性又叫常量,一般用XX_XX_XX 来命名

  2. final修饰的属性在定义时,必须赋初值,并且以后不能再修改,赋值可以在如下位置之一【选择一个位置赋初值即可】:

    ①定义时:如public final double TAX_RATE=0.08;
    ②在构造器中
    ③在代码块中。

  3. 如果final修饰的属性是静态的,则初始化的位置只能是
    ①定义时
    ②在静态代码块赋值,不能在构造器中赋值。

  4. final类不能继承,但是可以实例化对象。

  5. 如果类不是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。

  6. 一般来说,如果一个类已经是final类了,就没有必要再将方法修饰成final方法。(多此一举)

  7. final不能修饰构造方法(即构造器)

  8. final和static往往搭配使用,效率更高,底层编译器做了优化处理。

  9. 包装类(Integer,Double,Float,Boolean等都是final),String也是final类。

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

abstract class Animal {
    private String name;

    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }
    //思考:这里eat这里你实现了,其实没有什么意义//即:父类方法不确定性的问题
    //===>考虑将该方法设计为抽象(abstract)方法//===>所谓抽象方法就是没有实现的方法
    //===>所谓没有实现就是指,没有方法体
    //===>当一个类中存在抽象方法时,需要将该类声明为abstract类
    
//    public void eat() {
//        System.out.println(\"这是一个动物,但是不知道吃什么..\");
//    }
    public abstract void eat() ;
}

抽象类的介绍

  1. 用abstract关键字来修饰一个类时,这个类就叫抽象类

    访问修饰符 abstract 类名{
    }

  2. 用abstract关键字来修饰一个方法时,这个方法就是抽象方法
    访问修饰符 abstract 返回类型 方法名(参数列表);//没有方法体

  3. 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()

  4. 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

抽象类使用的注意事项和细节讨论

  1. 抽象类不能被实例化

    public class AbstractDetail01 {
        public static void main(String[] args) {
    		//抽象类,不能被实例化
            new A();//报错
        }
    }
    abstract class A { 
    }
    
  2. 抽象类不一定要包含abstract方法。也就是说,抽象类可以没有abstract方法

  3. 一旦类包含了abstract方法,则这个类必须声明为abstract

    class B {//报错
    	public abstract void hi();
    }
    
  4. abstract只能修饰类和方法,不能修饰属性和其它的。

  5. 抽象类可以有任意成员【抽象类还是类】,比如:非抽象方法、构造器、静态属性等等

  6. 抽象方法不能有主体,即不能实现.如图所示
    abstract void aaa(){......}//报错,不能存在“{}”

  7. 如果一个类继承了抽象类,则它必须实现抽象类的所有抽象方法,除非它自己也声明为abstract类。[举例 A类,B类,C类]

    //如果一个类继承了抽象类,则它必须实现抽象类的所有抽象方法,除非它自己也声明为abstract类
    abstract class E {
        public abstract void hi();
    }
    
    abstract class F extends E {
    }
    
    class G extends E {
        @Override
        public void hi() { //这里相等于G子类实现了父类E的抽象方法,所谓实现方法,就是有方法体
        }
    }
    
  8. 抽象方法不能使用private、final和static来修饰,因为这些关键字都是和重写相违背的。

抽象类最佳实践-模板设计模式

最佳实践

需求

  1. 有多个类,完成不同的任务job
  2. 要求统计得到各自完成任务的时间
  3. 请编程实现

感情的自然流露

  1. 先用最容易想到的方法
  2. 分析问题,提出使用模板设计模式
public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		new A().job();
		new B().job();
	}
}
//如果一个类继承了抽象类,则它必须实现抽象类的所有抽象方法,除非它自己也声明为abstract类
class A {
	public void job() {
        //得到开始的时间
        long start = System.currentTimeMillis();
        long num = 0;
        for (long i = 1; i <= 80000000; i++) {
        	num += i;
        }
        //得的结束的时间
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(\"执行时间\" + (end - start));
    }
}
class B {
    public void job() {
        //得到开始的时间
        long start = System.currentTimeMillis();
        long num = 0;
        for (long i = -10; i <= 800000; i++) {
            num += i;
        }
        //得的结束的时间
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(\"执行时间\" + (end - start));
    }
}

最佳实践(使用动态绑定机制)

设计一个抽象类(Template),能完成如下功能:

  1. 编写方法calculateTime( ,可以计算某段代码的耗时时间
  2. 编写抽象方法job()
  3. 编写子类AA、BB,继承抽象类Template,并实现job方法。
  4. 编写一个测试类Test,看看是否好用。
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        AA aa = new AA();
        aa.calculateTime();
        BB bb = new BB();
        bb.calculateTime();
    }
}
abstract class Template {//抽象类-模板设计模式
    public abstract void job();//抽象方法
    public void calculateTime() {//实现方法,调用job方法
        //得到开始的时间
        long start = System.currentTimeMillis();
        job();
        //得的结束的时间
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(\"执行时间\" + (end - start));
    }
}
//如果一个类继承了抽象类,则它必须实现抽象类的所有抽象方法,除非它自己也声明为abstract类
class AA extends Template{
    public void job() {
        long num = 0;
        for (long i = 1; i <= 80000000; i++) {
            num += i;
        }
    }
}
class BB extends Template{
    public void job() {
        //得到开始的时间
        long num = 0;
        for (long i = -10; i <= 800000; i++) {
            num += i;
        }
    }
}

接口

为什么有接口

先看一张图:

image

usb插槽就是现实中的接口。

你可以把手机,相机,u盘都插在usb插槽上,而不用担心那个插槽是专门插哪个的,原因是做usb插槽的厂家和做各种设备的厂家都遵守了统一的规定包括尺寸,排线等等。

接口快速入门

这样的设计需求在java编程/php/.net/go中也是会大量存在的,我曾经说过,一个程序就是一个世界,在现实世界存在的情况,在程序中也会出现。我们用程序来模拟一下。

接口

public interface UsbInterface {
    //规定接口的相关方法
    public void start();
    public void stop();
}

相机

public class Camera implements UsbInterface{//实现接口,就是把接口方法实现
    //IDEA中alt+insert,选择implement methods(或ctrl+i)快速创建相应的方法
    @Override
    public void start() {
        System.out.println(\"相机开始工作\");
    }
    @Override
    public void stop() {
        System.out.println(\"相机停止工作\");
    }
}

手机

//Phone 类 实现 UsbInterface
//解读1.即 Phone类需要实现UsbInterface接口 规定/声明的方法
public class Phone implements UsbInterface{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println(\"手机开始工作。..\");
    }
    @Override
    public void stop() {
        System.out.println(\"手机停止工作..... \");
    }
}

电脑

public class Computer {
    //编写一个方法,计算机工作
    public void work(UsbInterface usbInterface) {
        usbInterface.start();
        usbInterface.stop();
    }
}

调用

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //创建手机,相机对象
        Camera camera = new Camera();
        Phone phone = new Phone();
        //创建计算机
        Computer computer = new Computer();
        computer.work(phone);//把手机接入到计算机
        System.out.println(\"-----------------\");
        computer.work(camera);
    }
}

●基本介绍

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,在根据具体情况把这些方法写出来。语法:

interface 接口名{
//属性
//方法(1.抽象方法 2.默认实现方法 3.静态方法)
}
class 类名 implements 接口{
自己属性;
自己方法;
必须实现的接口的抽象方法
}

小结:

  1. 在Jdk7.0前接口里的所有方法都没有方法体,即都是抽象方法。(已被淘汰,基本不用)
  2. Jdk8.0后接口可以有静态方法,默认方法,也就是说接口中可以有方法的具体实现
interface AInterface {
    //写属性
    public int n1 = 10;//写方法

    //在接口中,抽象方法,可以省略abstract关键字
    public void hi();

    //在jdk8后,可以有默认实现方法,需要使用default关键字修饰
    default public void ok() {
        System.out.println(\"ok ...\");
    }

    //在jdk8后,可以有静态方法
    public static void cry() {
        System.out.println(\"cry........\");
    }
}

深入讨

对初学者讲,理解接口的概念不算太难,难的是不知道什么时候使用接口,下面我例举几个应用场景:

  1. 说现在要制造战斗机,武装直升机.专家只需把飞机需要的功能/规格定下来即可,然后让别的人具体实现就可。
  2. 说现在有一个项目经理,管理三个程序员,功能开发一个软件,为了控制和管理软件,项目经理可以定义一些接口,然后由程序员具体实现。

注意事项和细节

  1. 接口不能被实例化

  2. 接口中所有的方法是public方法,接口中抽象方法,可以不用写public和abstract,如下:

    void aa();实际上是public abstract void aa();

  3. 一个普通类实现接口,就必须将该接口的所有方法都实现。

    class Phone implements UsbInterface {//报错
    }
    
  4. 抽象类实现接口,可以不用实现接口的方法。

    abstract class Phone implements UsbInterface {//不报错
    }
    
  5. 一个类同时可以实现多个接口

    class Pig implements IB,IC {
    }
    
  6. 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;实际上是public static final int a=1;(必须初始化)

  7. 接口中属性的访问形式:接口名.属性名

  8. 一个接口不能继承其它的类,但是可以继承多个别的接口
    interface A extends B,C{}

  9. 接口的修饰符只能是public和默认,这点和类的修饰符是一样的。

实现接口Vs继承类

▶接口和继承解决的问题不同

继承的价值主要在于:解决代码的复用性和可维护性。
接口的价值主要在于:设计,设计好各种规范(方法),让其它类去实现这些方法。即更加的灵活..

▶接口比继承更加灵活

接口比继承更加灵活,继承是满足is -a的关系(小明是学生),而接口只需满足like - a的关系(飞机像鸟一样飞)

▶接口在一定程度上实现代码解耦[即:接口规范性+动态绑定]

接口的多态特性(和类的继承中的多态类似)

  1. 多态参数(前面案例体现)

    在前面的Usb接口案例,Usb usb,既可以接收手机对象,又可以接收相机对象,就体现了接口多态(接口引用可以指向实现了接口的类的对象)

  2. 多态数组

    演示一个案例:给Usb数组中,存放 Phone 和相机对象,Phone类还有一个特有的方法call),请遍历Usb数组,如果是Phone对象,除了调用Usb接口定义的方法外,还需要调用Phone特有方法call.

    Usb usbs[] = new Usb[2];
    usbs[0]= new Phone();
    usbs[1] = new Camera();
    for (int i = 0; i< usbs.length; i++){
        usbs[i].start();
        usbs[i].stop();
        if (usbs[i] instanceof Phone){
            ((Phone)usbs[i]).call();
        }
    }
    
  3. 接口存在多态传递现象。

    class InterfacePolyPass {
        public static void main(String[] args) {
            //接口类型的变量可以指向,实现了该接口的类的对象实例
            IG ig = new Teacher();
            //如果IG 继承了IH 接口,而Teacher类实现了 IG接口
            // 那么,实际上就相当于Teacher类也实现了IH接口,
            //这就是所谓的接口多态多态传递现象.
            IH ih = new Teacher();
        }
    }
    interface IH {
        void hi();
    }
    interface IG extends IH {
    }
    class Teacher implements IG {
        @Override
        public void hi() {
        }
    }
    

类定义的进一步完善

image

内部类

基本介绍

一个类的内部又完整的嵌套了另一个类结构。被嵌套的类称为内部类(inner class),嵌套其他类的类称为外部类(outer class)。是我们类的第五大成员【思考:类的五大成员是哪些?属性 方法 构造器 代码块 内部类】,内部类最大的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。(难点)

●基本语法

class Outer{//外部类
	class Inner{//内部类
	}
}
class Other{//外部其他类
}

内部类的分类

定义在外部类局部位置上(比如方法内):

  1. 局部内部类(有类名)
  2. 匿名内部类(没有类名,重点!!!!!!)

定义在外部类的成员位置上:

  1. 成员内部类(没用static修饰)
  2. 静态内部类(使用static修饰)

局部内部类的使用

说明:局部内部类是定义在外部类的局部位置,比如方法中,并且有类名.

  1. 可以直接访问外部类的所有成员,包含私有的

  2. 不能添加访问修饰符,因为它的地位就是一个局部变量。局部变量是不能使用修饰符的。但是可以使用final修饰,因为局部变量也可以使用final

  3. 作用域:仅仅在定义它的方法或代码块中。

  4. 局部内部类---访问---->外部类的成员[访问方式:直接访问]

  5. 外部类---访问---->局部内部类的成员
    访问方式:创建对象,再访问(注意:必须在作用域内)

  6. 外部其他类---不能访问----->局部内部类(因为局部内部类地位是一个局部变量)

  7. 如果外部类和局部内部类的成员重名时,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

    System.out.println(\"外部类的n2=”+外部类名.this.n2);

记住:(1)局部内部类定义在方法中/代码块 (2)作用域在方法体或者代码块中 (3)本质仍然是一个类

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Outer02 outer02 = new Outer02();
        outer02.m1();
    }
}

class Outer02 {//外部类
    private int n1 = 100;

    private void m2() {
        System.out.println(\"Outer02 m2()\");
    }//私有方法

    public void m1() {//方法
        //1.局部内部类是定义在外部类的局部位置,通常在方法
        // 3.不能添加访问修饰符,但是可以使用final修饰
        // 4.作用域︰仅仅在定义它的方法或代码块中
        String name = \"xXx\";
        final class Inner02 {//局部内部类(本质仍然是一个类)
            private int n1=800;
            //2.可以直接访问外部类的所有成员,包含私有的
            public void f1() {
                //5.局部内部类可以直接访问外部类的成员,比如下面外部类n1 和 m2()
                //7.如果外部类和局部内部类的成员重名时,默认遵循就近原则,如果想访问外部类的成员,
                //   使用 外部类名.this.成员)去访问
                System.out.println(\"n1=\" + n1 +\"外部类的n1=\"+Outer02.this.n1);
                m2();
            }
        }
        //6.外部类在方法中,可以创建Inner02对象,然后调用方法即可
        Inner02 inner02 = new Inner02();
        inner02.f1();

//        class Inner022 extends Inner02{
//        }
    }

    { //代码块
        class Inner03 {
        }
    }
}

匿名内部类的使用(重要!!!)

//(1)本质是类 (2)内部类 (3)该类没有名字 (4)同时还是一个对象

必须继承—个抽象类或者实现一个接口

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

  1. 匿名内部类的基本语法

    new 类或接口(参数列表){
    	类体
    };
    
  2. 匿名内部类的语法比较奇特,请大家注意,因为匿名内部类既是一个类的定义同时它本身也是一个对象,因此从语法上看,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。

  3. 可以直接访问外部类的所有成员,包含私有的

  4. 不能添加访问修饰符,因为它的地位就是一个局部变量。

  5. 作用域:仅仅在定义它的方法或代码块中。

  6. 匿名内部类---访问---->外部类成员[访问方式:直接访问]

  7. 外部其他类---不能访问----->匿名内部类(因为匿名内部类地位是一个局部变量)

  8. 如果外部类和匿名内部类的成员重名时,匿名内部类访问的话,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

例子(基于接口)

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        new Outer04().method();
    }
}

class Outer04 {//外部类
    private int n1 = 10;//属性

    public void method() {//方法
        //基于接口的匿名内部类//老韩解读
        //1.需求:想使用IA接口,并创建对象
        //2.传统方式,是写一个类,实现该接口,并创建对象
        //3.老韩需求是 Tiger/Dog 类只是使用一次,后面再不使用
        //4.可以使用匿名内部类来简化开发
        //5.tiger的编译类型? IA
        //6.tiger的运行类型?就是匿名内部类(对象名.getClass()可获取名字)  Outer04$1
        /*我们看底层
        class XXXX implements IA {
            @override
            public void cry(O {
                System.out\'.println(\"老虎叫唤...\");
            }
        }
        */
        //7.jdk底层在创建匿名内部类Outer04$1,立即马上就创建了Outer04$1实例,并且把地址
        // 返回给tiger
        //8.匿名内部类使用一次,就不能再使用(但此处的tiger对象可重复使用)
        IA tiger = new IA(){
            @Override
            public void cry(){
                System.out.println(\"老虎叫唤\");
            }
        };
        System.out.println(\"tiger的运行类型=\" + tiger.getClass());
        tiger.cry();
        tiger.cry();
    }
}
interface IA {//接口
    public void cry();
}

例子(基于方法)

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        new Outer04().method();
    }
}

class Outer04 {//外部类
    private int n1 = 10;//属性

    public void method() {//方法
        //演示基于类的匿名内部类
        // 分析
        //1.father编译类型 Father
        //2.father运行类型Outer04$2
        //3.底层会创建匿名内部类
        /*
            class Outer04$1 extends Father{
                override
                public void test() {
                    System.out.println(\"匿名内部类重写了test方法\");
                }
            }
        */
        //4.同时也直接返回了匿名内部类Outer04$2的对象
        Father tiger = new Father(\"jack\") {

            public void test() {
                System.out.println(\"匿名内部类重写了test方法\");
            }
        };
        System.out.println(\"tiger的运行类型=\" + tiger.getClass());//Outer04$1
        tiger.test();
        //基于抽象类的匿名内部类
        Animal animal = new Animal() {
            @Override
            void eat() {
                System.out.println(\"小狗吃骨头...\");
            }
        };
        animal.eat();
    }
}

class Father {//类

    public Father(String name) {//构造器
    }

    public void test() {//方法
    }
}

abstract class Animal {//抽象类
    abstract void eat();
}

成员内部类的使用

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。

  1. 可以直接访问外部类的所有成员,.包含私有的

  2. 可以添加任意访问修饰符(public、protected、默认、private),因为它的地位就是一个成员。

  3. 作用域

    和外部类的其他成员一样,为整个类体比如前面案例,在外部类的成员方法中创建成员内部类对象,再调用方法.

  4. 成员内部类---访问---->外部类(比如:属性)[访问方式:直接访问](说明)

  5. 外部类---访问------>内部类(说明)访问方式:创建对象,再访问

  6. 外部其他类---访问---->成员内部类

  7. 如果外部类和内部类的成员重名时,内部类访问的话,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

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Outer08 outer08 = new Outer08();
        outer08.t1();
        
        //6.外部其他类,使用成员内部类的两种方式
        // outer08.new Inner08();相当于把 new Inner08()当做是outer08成员
        //这就是一个语法,不要特别的纠结.
		Outer08.Innter08 innter08 = outer08.new Innter08();
        
        //第二方式在外部类中,编写一个方法,可以返回 Inner08对象
		Outer08.Inner08 inner08Instance = outer08.getInner08Instance();
        
        
        
    }
}

class Outer08 {//外部类
    private int n1 = 10;
    public String name = \"张三\";
    private void hi() {
    	System.out.println(\"hi()方法...\");
    }

    //1.注意:成员内部类,是定义在外部内的成员位置上
    //2.可以添加任意访问修饰符(public、protected 、默认、private),因为它的地位就是一个成员
    private class Inner08 {//成员内部类
        private double sal = 99.8;
        public void say() {
            //4.可以直接访问外部类的所有成员,包含私有的
            System.out.println(\"n1 = \" + n1 + \" name = \" + name);
            hi();//4
        }
    }
    
    //方法,返回一个Inner08实例
    public Inner08 getInner08Instance(){
		return new Inner08();
	}

    //写方法
    public void t1() {
        //4.使用成员内部类
        //创建成员内部类的对象,然后使用相关的方法
        Inner08 inner08 = new Inner08();
        inner08.say();
        System.out.println(innerO8.sal);
    }
}

静态内部类的使用

说明:静态内部类是定义在外部类的成员位置,并且有static修饰

  1. 可以直接访问外部类的所有静态成员,包含私有的,但不能直接访问非静态成员
  2. 可以添加任意访问修饰符(public.protected、默认、private),因为它的地位就是一个成员。
  3. 作用域:同其他的成员。为整个类体
  4. 静态内部类---访问---->外部类(比如:静态属性)[访问方式:直接访问所有静
    态成员]
  5. 外部类---访问------>静态内部类访问方式:创建对象,再访问
  6. 外部其他类---访问--->静态内部类
  7. 如果外部类和静态内部类的成员重名时,静态内部类访问的时,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.成员)去访问
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Outer10 outer10 = new Outer10();
        outer10.m1();

        //外部其他类使用静态内部类
        // 方式1
        // 因为静态内部类,是可以通过类名直接访问(前提是满足访问权限)
        Outer10.Inner10 inner10 = new Outer10.Inner10();
        inner10.say();
        //方式2
        //编写一个方法,可以返回静态内部类的对象实例。
        Outer10.Inner10 inner101 = outer10.getInner10();
        System.out.println(\"============\");
        inner101.say();

        Outer10.Inner10 inner10_ = outer10.getInner10_();
        System.out.println(\"============\");
        inner10_.say();
    }
}

class Outer10 {//外部类
    private int n1 = 10;
    private static String name = \"张三\";
    private static void cry(){}
    // Inner10就是静态内部类
    //1.放在外部类的成员位置
    //2.使用static修饰
    //3,可以直接访问外部类的所有静态成员,包含私有的,但不能直接访问非静态成员
    //4,可以添加任意访问修饰符(public、 protected 、默认、private),因为它的地位就是一个成员//5。作用域:同其他的成员,为整个类体
    //5.作用域:同其他的成员,为整个类体
    static class Inner10 {
        private static String name =\"李四\";
        public void say() {
            System.out.println(name);
            System.out.println(Outer10.name);//7
            cry();
        }
    }
    public void m1() {
        Inner10 inner10 = new Inner10();
        inner10.say();
    }
    public Inner10 getInner10(){
        return new Inner10();
    }
    public static Inner10 getInner10_(){
        return new Inner10();
    }
}

这里:小结
(1)内部类有四种局部内部类,匿名内部类成员内部类,静态内部类
(2)重点还是掌握匿名内部类使用

new 类/接口(参数列表){
	//...
};

(3)成员内部类,静态内部类是放在外部类的成员位置,本质就是一个成员.
(4)其他细节看之前笔记...


来源:https://www.cnblogs.com/wenjie2000/p/16574059.html
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