JAVA基础(四)

类变量和类方法

​ 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，修改的同样也是一个变量。

定义语法：

访问修饰符 static 数据类型 变量名(通常使用)

static 访问修饰符 数据类型 变量名

1、什么时候需要变量类型

当我们需要让某个类的所有对象共享一个变量时，就可以考虑使用类变量(静态变量)

2、类变量与实例变量(普通变量)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共享的。

3、加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，即使没有创建对象，只要类加载了，就可以使用类变量了

7、类变量的生命周期是便随加载开始，随着类消亡而销毁。

类方法使用:

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、类方法中不能使用和对象相关的关键字，比如this 和super。普通方法(成员方法)可以。

5、类方法(静态方法)中 只能访问静态变量 或者静态方法

6、普通成员方法，既可以访问普通变量(方法)

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

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

特别提示：

1、在main()方法中，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，才能通过这个对象去访问类中的非静态成员。

代码块：

代码化块又称初始化块，属于类中的成员(即类的一部分)，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 ，只要方法体，而且不通过对象或类显式调用，而是加载类时，或者创建对象时隐式调用。

基本语法 [修饰符]{代码块}

注：

1、修饰符 可选，要是写的话，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 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、;分号可以写上，也可以省略。

代码块的使用:

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 【重点】

创建对象实例时(new)

创建子类对象实例，父类也会被加载

使用类的静态成员时(静态属性、静态方法)

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，就会被调用一次。如果只是使用类的静态成员时，普通代码并不会执行。

小结:1、static代码块是类加载时，执行，只会执行一次

​ 2、普通代码就是在刚创建对象时调用的，创建一次，调用一次

​ 3、类加载的3种情况。【重点】

4、创建一个对象时，在一个类调用顺序

​ 1、调用静态代码块和静态属性初始化(注：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、调用普通代码和普通属性的初始化(注：普通代码块和普通属性初始化调用的级别一样，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。

5、构造器的最前面其实隐含了super()和调用普通代码块，新写一个类演示静态相关的代码块，属性初始化，在类加载时，就执行完毕，因此是优先于 构造器普通代码块的。

6、创建一个子类对象时(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，够造方法的调用顺序：

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. 父类的普通代码和普通属性初始化(优先级一样，按定义顺序执行)
4. 父类构造方法
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

7、静态代码块只能调用静态成员(静态属性和静态方法)，普通代码块可以调用任意成员。

什么是设计模式?

1、静态方法和属性的经典使用。

2、设计模式是在大量实践中总结和理论之后优选的代码结构、编码风格、以及解决问题的思考方式。

什么是单例设计模式?(单个的实例)

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、单例设计模式有两种方式:1、饿汉式 2、懒汉式

步骤：

1. 构造器私有化,防止直接New
2. 类的内部创建对象(该对象是static)
3. 向外暴漏一个静态的公共方法。getInstance

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。
3. 饿汉式存在浪费资源的可能。因为如果一个对象实例都没有使用，那么饿汉式创建对象就浪费了，懒汉式是使用时才创建，就不存在这个问题。
4. javaSE标准类中，java.lang.Runtime就是经典的单例模式。

饿汉式(缺点 在类加载时就创建，可能存在资源浪费)

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
    //饿汉式可能创建了对象 但是没有用
  private static GirlFriend gf = new GirlFriend("小混混");
    //如何保证只能创建一个对象
    //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(该对象是static)
    //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(缺点：线程安全问题)

 //希望在程序运行时，只能创建一个Cat对象
    class Cat{
    private static Cat cat;
    private String name;
    //步骤
     //1.构造器私有化
     //2.创建一个static静态属性
     //3.提供一个public的static方法,可以返回一个Cat对象
     //4、懒汉式 只有当用户使用getInstance时，才返回cat对象，后面再次调用时，
    // 会返回上次创建的cat对象,从而保证单例
     private Cat(String name){
        this.name=name;
    }
    public static Cat getInstance(){
         if(cat == null){
             cat = new Cat("小可爱");
         }
        return cat;
    }
}

final关键字

final可以修饰类、属性、方法和局部变量

使用Final的某些情况：

1、当不希望被类继承时，可以使用final修饰

2、当不希望父类的某个方法被子类覆盖/重写时，可以使用final关键字修饰。

3、当不希望类的某个属性的值被修改，可以用final修饰。

4、当不希望某个局部变量被修改，可以使用final修饰。

final注意事项：

1. final修饰的属性又叫常量。
2. final修饰的属性在定义，必须赋初始值并且以后不能再修改，赋值可以在定义时、在构造器中、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 在定义上时，在静态迪代码块，不能在构造器中赋值。
4. final类不能继承 ，但可以实例化对象。
5. 如果类不是final类，但是含有final方法虽然不能重写，但是可以被继承。

5、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。

6、final不能修饰构造方法(即构造器)

7、final和static往往搭配使用，效率更高，不会导致类加载，底层编译器做了优化处理。

8、包装类(Integer、Double、Float、Boolean等都是final),String也是final类

抽象类：

1、用abstract 关键字来修饰一类时，这个类就叫抽象类，访问修饰符 abstract类名{}。所谓抽象方法就是没有实现的方法，所谓没有实现的方法就是指没有方法体。

2、用abstrct 关键字来修饰一个方法时，这个方法就抽象方法，访问修饰符 abstract 返回类型 方法名(参数列表);

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。

抽象类使用注意：

1、抽象类不能被实例化。(简单说)

2、抽象类不一定要包含abstract方法。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。

4、abstract 只能修饰类和方法，不能修饰属性和其他的。

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。

5、如果一个类继承了抽象类，则它必须实现抽象方法，除非他自己也声明为abstrace类

6、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。

接口:

接口就是给出一些 没有实现的方法，封装到一起，把某些类要使用的时候，在根据具体情况把这些方法写出来。语法:

interface 接口名{

//属性和方法(1.抽象方法2.默认实现方法3.静态方法)

}

class 类名 implement 接口{

自己属性和方法

必须实现的接口的抽象方法

}

1、接口不能实例化(不能new)

2、接口中所有的方法是public方法，接口中抽象方法，可以不用abstract修饰

3、一个普通类实现接口，就必须将该接口所有方法都实现 可以使用Alt +Enter来解决。

4、抽象类去实现接口时，可以不实现接口的抽象方法

5、一个类可以实现多个接口

6、接口中的属性，只能是final的，而且public static final修饰符。

7、接口中的属性的访问形式: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

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。

小结：1、在jdk7.0 前 接口里的所有方法都没有方法体。2、jdk8.0后接口类可以有所有静态方法，默认方法，也就说说接口中可以有方法的具体实现。

实现接口 VS 继承类

当子类继承了父类，就自动的拥有父类的功能，如果子类需要扩展功能，就可以通过实现接口的方式扩展。

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

接口在一定程度上实现代码解耦。[即:接口规范性+动态绑定]

内部类：

一个类的内部又完成的嵌套一个类结构。被嵌套的类称为内部类，嵌套其他类的类称为外部类。

类的五大成员:属性、方法、构造器、代码块、内部类

内部类分类：

定义在外部局部位置上：1、局部内部类(有类名) 2、匿名内部类(没有类名)

定义在外部类的成员位置上：1、成员内部类(没有static修饰) 2、静态内部类 (使用static修饰)

局部内部类的使用：

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–>局部内部类成员 访问方式:创建对象，再访问(注：必须在作用域内)

6、外部其他类–>不能访问–>局部内部类

7、如果外部类和内部类重名时，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.this.成员)去访问

匿名内部类:

1、基本语法:本质是类 内部类 该类没有名字 同时还是一个对象

new 类或接口(参数列表){

类体

}；

2·、匿名内部类的语法比较奇特，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。

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[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，内部类访问的话，默认遵循就近原则，如果想访问外部类成员，则可以使用(外部类.this.成员)去访问。

成员内部类：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。

4、成员内部类—>访问—>外部类(eg：属性)(访问方式:直接访问)

5、外部类—>访问—>内部类 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.this.成员)去访问。

静态内部类:静态内部类是定义在外部类的成员位置，并且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