【Java笔记】第9章：三个修饰符

news2024/10/6 12:27:52

前言
1. abstract（抽象的）
2. static（静态的）
3. final（最终的）
结语

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上期回顾:【Java笔记】第8章：面向对象的三大特性（封装、继承、多态）
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前言

各位小伙伴大家好！上期小编给大家讲解了Java中面向对象的三大特性（封装、继承、多态），接下来讲讲Java中的三个修饰符！

1. abstract（抽象的）

在编程语言中，abstract关键字用于表示抽象类或抽象方法。抽象类是不能直接实例化的类，它可能包含未实现的方法（抽象方法）。抽象方法是一种没有实现体的方法，它只有方法的签名，没有大括号和方法体。抽象方法的实现必须在非抽象子类中提供。

在Java中，使用abstract关键字的类和方法有一些特定的规则：

抽象类：
- 抽象类不能被实例化。
- 抽象类可以包含抽象方法和非抽象方法。
- 抽象类可以包含构造器、静态方法、属性等。
- 抽象类可以有子类，这些子类必须实现抽象类中的所有抽象方法，除非这些子类也是抽象类。
抽象方法：
- 抽象方法没有方法体，即没有大括号和实现代码。
- 抽象方法只能存在于抽象类中。
- 子类继承抽象类时，必须实现所有的抽象方法，除非子类也是抽象类。

示例：

abstract class Shape {
    abstract void draw(); // 抽象方法
}
class Circle extends Shape {
    void draw() {
        System.out.println("Draw a circle"); // 实现抽象方法
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Shape s = new Circle(); // 创建抽象类的子类实例
        s.draw(); // 调用实现的方法
    }
}

在上面的例子中，Shape是一个抽象类，它有一个抽象方法draw()。Circle类继承了Shape类，并实现了draw()方法。在Main类的main方法中，我们创建了Circle类的实例，并调用了draw()方法。由于Shape是抽象的，我们不能直接实例化它，只能实例化它的具体子类。

2. static（静态的）

在编程语言中，static关键字用于定义静态成员，包括静态变量（类变量）和静态方法（类方法）。静态成员属于类本身，而不是类的任何一个对象实例。因此，静态成员被所有的对象实例共享，并且可以通过类名直接访问，而无需创建类的实例。

以下是static关键字的几个主要用途：

静态变量（类变量）：
- 静态变量是属于类的，它们在类的所有对象之间共享。
- 静态变量在类加载时分配内存，只有一份拷贝，不管类的实例有多少个。
- 静态变量通常用于定义常量或者类的全局状态。
静态方法（类方法）：
- 静态方法是属于类的，它们可以直接通过类名调用，而无需创建类的实例。
- 静态方法只能直接访问类的其他静态成员（静态变量和静态方法），它们不能直接访问非静态成员。
- 静态方法通常用于执行不依赖于对象状态的操作。

示例：

public class Utility {
    public static int count = 0; // 静态变量
    public static void printMessage() { // 静态方法
        System.out.println("This is a static method.");
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Utility.count = 10; // 通过类名访问静态变量
        System.out.println(Utility.count); // 输出静态变量的值
        Utility.printMessage(); // 通过类名调用静态方法
    }
}

在上面的例子中，Utility类有一个静态变量count和一个静态方法printMessage()。在Main类的main方法中，我们直接通过类名Utility来访问静态变量count和调用静态方法printMessage()，而无需创建Utility类的实例。

3. final（最终的）

在编程语言中，final关键字用于表示不可变的引用、方法和类。当final修饰一个变量时，表示该变量的值一旦被初始化之后就不能再改变。当final修饰一个方法时，表示该方法不能被覆盖（重写）。当final修饰一个类时，表示该类不能被继承。

以下是final关键字的几个主要用途：

final变量（常量）：
- final变量可以是类变量（静态变量）或实例变量。
- final变量必须在声明时或在构造器中初始化，一旦赋值后其值就不能被改变。
- 如果final变量是一个对象引用，那么该引用本身不能被改变，但是对象的状态可以被改变。
final方法：
- final方法不能被子类覆盖。
- final方法可以被继承，但是不能被重写。
- final方法通常用于阻止子类对方法的改变，确保方法的行为保持不变。
final类：
- final类不能被其他类继承。
- final类通常用于创建不可扩展的类，例如Java标准库中的String类。

示例：

public class FinalExample {
    private final int x = 10; // final实例变量
    private static final int Y = 20; // final静态变量（类变量）
    public final void finalMethod() { // final方法
        System.out.println("This is a final method.");
    }
}
public final class FinalClass { // final类
    // 类的实现
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        FinalExample example = new FinalExample();
        System.out.println(example.x); // 输出final实例变量的值
        System.out.println(FinalExample.Y); // 输出final静态变量的值
        example.finalMethod(); // 调用final方法
    }
}

在上面的例子中，FinalExample类有一个final实例变量x和一个final静态变量Y，以及一个final方法finalMethod()。FinalClass是一个final类，不能被其他类继承。在Main类的main方法中，我们创建了FinalExample类的实例，并访问了它的final变量和方法。由于这些变量和方法都是final的，它们的值和行为都不能被改变或覆盖。