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💖 系列专栏:Java从入门到大牛
🌠 首发时间:2023年7月16日
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目录
- static
- static修饰成员变量
- static修饰成员变量的应用场景
- static修饰成员方法
- static修饰成员方法的应用场景
- static的注意事项
- static的应用知识:代码块
- static的应用知识:单例设计模式
- 面向对象三大特征之二:继承
- 继承快速入门
- 权限修饰符
- 单继承、Object类
- 方法重写
- 子类中访问其他成员的特点
- 子类构造器的特点
static
static修饰成员变量
什么是static?
叫静态,可以修饰成员变量或成员方法
成员变量按照有无 static 修饰,分为两种:
- 类变量:有 static 修饰,属于类,在计算机里只有一份,会被类的全部对象共享
- 实例变量(对象的变量):无 static 修饰,属于每个对象
例子
public class Student {
// 类变量
static String name;
// 实例变量
int age;
}
用法
- 类变量:推荐使用
类名.类变量
这种格式,不推荐对象.类变量
格式 - 实例变量:
对象.实例变量
成员变量的执行原理
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 1、类变量的用法
// 类名.类变量(推荐)
Student.name = "小明";
// 对象.类变量(不推荐)
Student s1 = new Student();
s1.name = "小红";
Student s2 = new Student();
s2.name = "小刚";
System.out.println(s1.name); // 小刚
System.out.println(Student.name); // 小刚
// 2、实例变量的用法:属于每个对象的变量
// 对象.实例变量
s1.age = 23;
s2.age = 18;
System.out.println(s1.age); // 23
// System.out.println(Student.age); // 报错
}
}
- 类变量:属于类,与类一起加载一次,在内存中只有一份,可以被类和类的所有对象共享
- 实例变量:属于对象,每个对象中都有一份,只能用对象访问
static修饰成员变量的应用场景
类变量的应用场景
在开发中,如果某个数据只需要一份,且希望能够被共享(访问、修改),则该数据可以定义成类变量来记住
案例导学
系统启动后,要求用户类可以记住自己创建了多少个用户对象了
public class User {
// 类变量
public static int number;
// 构造器
public User() {
User.number++;
}
}
注意事项
- 访问自己类中的类变量,可以省略类名不写
- 访问其他类里的类变量,必须带类名访问
static修饰成员方法
成员方法的分类
- 类方法:有 static 修饰的成员方法,属于类
- 实例方法:无 static 修饰的成员方法,属于对象
用法
- 类方法:推荐
类名.类方法
,不推荐对象名.类方法
- 实例方法:
对象.实例方法
成员方法的执行原理
static修饰成员方法的应用场景
类方法的常见应用场景
类方法最常见的应用场景是做工具类
工具类是什么?
工具类中的方法都是一些类方法,每个方法都是用来完成一个功能的,工具类是给开发人员共同使用的
public class XxxxUtil {
public static void xxx() {
...
}
public static boolean xxx(String email) {
...
}
public static String xxx(int n) {
...
}
...
}
为什么工具类中的方法要用类方法,而不用实例方法?
- 实例方法需要创建对象来调用,此时对象只是为了调用方法,对象占内存,这样会浪费内存
- 类方法,直接用类名调用即可,调用方便,也能节省内存
多学一招
- 工具类没有创建对象的需求,建议将工具类的构造器进行私有化
static的注意事项
使用类方法、实例方法时的几点注意事项
- 类方法中可以直接访问类的成员,不可以直接访问实例成员
- 实例方法中既可以直接访问类成员,也可以直接访问实例成员
- 实例方法中可以出现 this 关键字,类方法中不可以出现 this 关键字
static的应用知识:代码块
代码块概述
代码块是类的 5 大成分之一(成员变量、构造器、方法、代码块、内部类)
代码块分为两种:
- 静态代码块
- 格式:
static {}
- 特点:类加载时自动执行,由于类只会加载一次,所以静态代码块也只会执行一次
- 作用:完成类的初始化,例如:对类变量的初始化赋值
- 格式:
- 实例代码块
- 格式:
{}
- 特点:每次创建对象时,执行实例代码块,并在构造器前执行
- 作用:和构造器一样,都是用来完成对象的初始化的,例如:对实例变量进行初始化赋值
- 格式:
static的应用知识:单例设计模式
什么是设计模式(Design pattern)?
- 一个问题通常有 n 中解法,其中肯定有一种解法是最优的,这个最优的解法被人总结出来了,称之为设计模式
- 设计模式有 20 多种,对应 20 多种软件开发中会遇到的问题
设计模式主要学什么 ?
- 解决什么问题 ?
- 怎么写 ?
示例:单例设计模式
确保一个类只有一个对象
单例设计模式写法
- 把类的构造器私有
- 定义一个类变量记住类的一个对象
- 定义一个类方法,返回对象
// 单例类(饿汉式单例)
public class A {
// 2、定义一个类变量记住类的一个对象
private static A a = new A();
// 1、私有构造器
private A() {}
// 3、定义一个类方法返回对象
public static A getObject() {
return a;
}
}
单例模式的应用场景和好处
- 任务管理器对象、获取运行时对象
- 在这些业务场景下,使用单例模式,可以避免浪费内存
单例设计模式的实现方式
- 饿汉式单例:拿对象时,对象早就创建好了
- 懒汉式单例:拿对象时,才开始创建对象
- …
懒汉式单例设计模式
拿对象时,才开始创建对象
懒汉式单例模式写法
- 把类的构造器私有
// 懒汉式单例
public class B {
// 2、定义一个类变量记住类的一个对象
private static B;
// 1、私有构造器
private B() {}
// 3、定义一个类方法返回对象
public static B getObject() {
if (b == null) {
b = new B();
}
return b;
}
}
面向对象三大特征之二:继承
继承快速入门
什么是继承 ?
Java 中提供了一个关键字 extends
,用这个关键字,可以让一个类和另一个建立起父子关系
继承的特点
子类能继承父类的非私有成员,包括成员变量和成员方法
继承后对象的创建
子类的对象是由子类和父类共同完成的
继承的执行原理
子类对象实际上是由子父类这两张设计图共同创建的
继承的好处
减少重复代码的编写,提高了代码的复用性
权限修饰符
什么是权限修饰符 ?
就是用来限制类中的成员(成员变量、成员方法、构造器、代码块…)能够被访问的范围
权限修饰符有几种 ?各自的作用是什么 ?
- private:只能本类
- 缺省:本类、同一个包中的类
- protected:本类,同一个包中的类、子孙类中
- public:任意位置
- private < 缺省 < protected < public
单继承、Object类
Java 是单继承的,一个类只能继承一个直接父类;Java 中的类不支持多继承,但是支持多层继承
多继承是指同时继承多个直接父类
Object 类是 Java 所有类的祖宗类,我们写的任何一个类,其实都是 Object 的子类或子孙类
方法重写
什么是方法重写 ?
- 当子类觉得父类中的某个方法不好用,或者无法满足自己的需求时,子类可以重写一个方法名称、参数列表一样的方法,去覆盖父类的这个方法,这就是方法重写
- 注意:重写后,方法的访问,Java 会遵循就近原则
方法重写的注意事项
- 重写小技巧:使用
Override
注解,它可以指定 Java 编译器,检查我们方法重写的格式是否正确,代码可读性也会更好 - 子类重写父类方法时,访问权限必须大于或等于父类该方法的权限
- 重写的方法返回值类型,必须与被重写方法的返回值类型一样,或者范围更小
- 私有方法、静态方法不能被重写,如果重写会报错
方法重写在开发中的常见应用场景
子类重写 Object 类的 toString() 方法,以便返回对象的内容
子类中访问其他成员的特点
在子类方法中访问其他成员(成员变量、成员方法),是按照就近原则的
- 先在子类局部范围找
- 然后在子类成员范围找
- 最后在父类成员范围找,如果在父类范围还没有找到则报错
如果子父类中,出现了重名的成员,会优先使用子类的,如果此时一定要在子类中使用父类的怎么办 ?
可以通过 super 关键字,执行访问父类的成员:super.父类成员变量/父类成员方法
子类构造器的特点
子类构造器的特点:
子类的全部构造器,都会先调用父类的构造器,再执行自己
子类构造器是如何实现调用父类构造器的:
- 默认情况下,子类全部构造器的第一行代码都是
super()
(写不写都有),它会调用父类的无参数构造器 - 如果父类没有无参数构造器,则我们必须在子类构造器的第一行手写
super(...)
,指定去调用父类的有参数构造器
this(…) 调用兄弟构造器
任意类的构造器中,是可以通过 this(…) 去调用该类的其他构造器的
this(…) 和 super(…) 使用时的注意事项
- this(…)、super(…) 都只能放在构造器的第一行,因此,有了 this(…) 就不能写 super(…) 了,反之亦然