第五章：Java_面向对象编程（三）

偏执的太偏执、 2022-07-12 04:57 207阅读 0赞

**目录：**

> 1.  static关键字  
>     
>     
>      *  单例模式
> 2.  main()方法
> 3.  代码块
> 4.  final关键字
> 5.  抽象：abstract  
>     
>     
>      *  模板方法的设计模式
> 6.  接口interface  
>     
>     
>      *  工厂方法的设计模式
>      *  代理模式
> 7.  内部类

# 1.static关键字 #

**1.static:静态的，**可以用来修饰属性、方法、*代码块（或初始化块）、*内部类

**2.static修饰属性（类变量）:**  
1.由类创建的所有的对象，都共用这一个属性  
2.当其中一个对象对此属性进行修改，会导致其他对象对此属性的一个调用。vs 实例变量（非static修饰的属性，各个对象各自拥有一套副本）  
3.类变量随着类的加载而加载的，而且独一份  
4.静态的变量可以直接通过“类.类变量”的形式来调用  
5.类变量的加载是要早于对象。所以当有对象以后，可以“对象.类变量”使用。但是”类.实例变量”是不行的。  
6.类变量存在于静态域中。

**static修饰方法（类方法）:**  
1.随着类的加载而加载，在内存中也是独一份  
2.可以直接通过“类.类方法”的方式调用  
3.内部可以调用静态的属性或静态的方法，而不能调用非静态的属性或方法。反之，非静态的方法是可以调用静态的属性或静态的方法  
***静态的方法内是不可以有this或super关键字的！***  
注：静态的结构(static的属性、方法、代码块、内部类)的生命周期要早于非静态的结构，同时被回收也要晚于非静态的结构

![这里写图片描述][SouthEast]

public class TestCircle { 
        public static void main(String[] args) {
            Circle c1 = new Circle();
            Circle c2 = new Circle(2.3);
            System.out.println(c1);
            System.out.println(c2);
            System.out.println(Circle.getTotal());
        }
    }
    
    class Circle{
        private double radius;
        private static String info = "我是一个圆";
        private int id;//编号
        private static int init = 1001;//控制每个对象的id
        private static int total = 0;//记录创建了多少个对象
    
        public Circle(){
            this.id = init++;
            total++;
        }
        public Circle(double radius){
            this.radius = radius;
            this.id = init++;
            total++;
        }
    
        public double getRadius() {
            return radius;
        }
        public void setRadius(double radius) {
            this.radius = radius;
        }
        public static String getInfo() {
            return info;
        }
        public static void setInfo(String info) {
            Circle.info = info;
        }
        public int getId() {
            return id;
        }
        public void setId(int id) {
            this.id = id;
        }
        public static int getTotal() {
            return total;
        }
        public static void setTotal(int total) {
            Circle.total = total;
        }
        @Override
        public String toString() {
            return "Circle [radius=" + radius + ", id=" + id + "]";
        }
        public static void show(){
            System.out.println(Circle.info);
        }
    
        public void desc(){
            System.out.println(this.info);
        }
    
    }

## **设计模式之一：单例模式** ##

单例模式：

> 解决的问题：如何只让设计的类只能创建一个对象  
> 如何实现：饿汉式 & 懒汉式

//饿汉式1
    class Bank{
        //1.私有化构造器
        private Bank(){}
        //2.创建类的对象，同时设置为private的，通过公共的来调用，体现封装性
        //4.要求此对象也为static的
        private static Bank instance = new Bank();
        //3.此公共的方法，必须为static 
        public static Bank getInstance(){
            return instance;    
        }
    }
    
    //饿汉式2
    class Bank{
        //1.私有化构造器
        private Bank(){}
        //2.创建类的对象，同时设置为private的，通过公共的来调用，体现封装性
        //4.要求此对象也为static的
        private static Bank instance = null;
        static{
            instance  = new Bank(); 
        }
        //3.此公共的方法，必须为static 
        public static Bank getInstance(){
            return instance;    
        }
    }
    
    //懒汉式
    class Bank{
        private Bank(){}
    
        private static Bank instance = null;
    
        public static Bank getInstance(){
            if(instance == null){
       //可能存在线程安全问题的！
                instance = new Bank();      
            }   
            return instance;
        }
    }

# 2.main()方法 #

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

1.main()是一个方法，是主方法，为程序的入口  
2.权限修饰符：public protected 缺省 private —面向对象的封装性  
3.对于方法来讲：static final abstract  
4.方法的返回值：void / 具体的返回值类型（基本的数据类型 & 引用数据类型），方法内部一定要有return  
5.方法名：命名的规则：xxxYyyZzz。给方法命名时，要见名之意  
6.形参列表：同一个方法名不同的形参列表的诸多个方法间构成重载。 形参 & 实参—方法的参数传递机制：值传递  
7.方法体：方法定义的是一种功能，具体的实现由方法体操作。

public class TestMain { 
        public static void main(String[] args) {
            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                System.out.println(args[i]);
            }
        }
    }

测试：在如上程序，为main函数传入两个String类型参数  
操作：Eclipse代码中右键Run AS->Run configurations->选择Arguments 写入：哈哈 呵呵

# 3.代码块 #

> 代码块：是类的第4个成员  
> 作用：用来初始化类的属性  
> 分类：只能用static来修饰。

**静态代码块：**  
1.里面可以有输出语句  
2.随着类的加载而加载，而且只被加载一次  
3.多个静态代码块之间按照顺序结构执行  
4.静态代码块的执行要早于非静态代码块的执行。  
5.静态的代码块中只能执行静态的结构(类属性，类方法)

**非静态代码块：**  
1.可以对类的属性(静态的 & 非静态的)进行初始化操作，同时也可以调用本类声明的方法(静态的 & 非静态的)  
2.里面可以有输出语句  
3.一个类中可以有多个非静态的代码块，多个代码块之间按照顺序结构执行  
4.每创建一个类的对象，非静态代码块就加载一次。  
5.非静态代码块的执行要早于构造器

**关于属性赋值的操作：**  
①默认的初始化  
②显式的初始化或代码块初始化(此处两个结构按照顺序执行)  
③构造器中；  
——–以上是对象的属性初始化的过程———  
④通过方法对对象的相应属性进行修改

eg：

public class TestDaima { 
        public static void main(String[] args) {
            Person p1 = new Person();
            p1.getId(1002);
    
            System.out.println(p1);
        }
    }
    class Person{
        String name;
        int id = 1000;
    
        public Person() {
            System.out.println("无参构造器");
            this.id = 1001;
        }
    
        public Person( int id){
    
            this.id = id;
        }
        //非静态代码块
        {
            id = 10003;
            System.out.println("非静态代码块1");
        }
    
        {
            id = 10004;
            System.out.println("非静态代码块2");
        }
        public void getId(int numeber){
            System.out.println("show()方法调用");
            id = numeber;
        }
        @Override
        public String toString() {
            return "Person [name=" + name + ", id=" + id + "]";
        }
    }

结果：  
![这里写图片描述][SouthEast 1]

过程：

> 1.默认初始化 name = null, id = 0
> 
> 2.(因为显示初始化在前，所以)显示初始化 id = 1000 —-> 静态代码块1：id = 10003—-> 静态代码块2：id=10004
> 
> 3.构造器：调用无参构造器Person() id = 1001;
> 
> 4.通过方法对对象相应属性进行修改：调用getId() -> id：1002

# 4.final关键字 #

final:最终的 ，可以用来修饰类、属性、方法  
1.final修饰类：这个类就不能被继承。如：String类、StringBuffer类、System类

2.final修饰方法：不能被重写。如：Object类的getClass()

3.final修饰属性：此属性就是一个常量，一旦初始化后，不可再被赋值。习惯上，常量用大写字符表示。

此常量在哪里赋值：①此常量不能使用默认初始化 ②可以显式的赋值、代码块、构造器。
    变量用static final修饰：全局常量。比如：Math 类的PI

注：与finally finalize()区分开

class D{
        final int I = 12;
        final double PI;
        final String NAME;
    
        public void m1(){
            System.out.println(I);
    //      I = 10;
    
        }
        {
            PI = 3.14;
        }
    
        public D(){
            NAME = "DD";
        }
        public D(String name){
            this();
            //NAME = name;
        }
    }

# 5.抽象:abstract #

重点！  
abstract：抽象的，可以用来修饰类、方法

**1.abstract修饰类：抽象类**  
1)不可被实例化  
2)抽象类有构造器 (凡是类都有构造器)  
3)抽象方法所在的类，一定是抽象类。  
4)抽象类中可以没有抽象方法。  
当我们设计一个类，不需要创建此类的实例时候，就可以考虑将其设置为抽象的，由其子类实现这个类的抽象方法以后，就行实例化

**2.abstract修饰方法：抽象方法**  
1)格式：没有方法体，包括\{\}.如：public abstract void eat();  
2)抽象方法只保留方法的功能，而具体的执行，交给继承抽象类的子类，由子类重写此抽象方法。  
3)若子类继承抽象类，并重写了所有的抽象方法，则此类是一个”实体类”,即可以实例化  
4)若子类继承抽象类，没有重写所有的抽象方法，意味着此类中仍有抽象方法，则此类必须声明为抽象的！

## **设计模式之二：模板方法设计模式** ##

//模板方法设计模式
    public class TestTemplate { 
        public static void main(String[] args) {
            new SubTemplate().spendTime();
        }
    }
    
    abstract class Template {
    
        public abstract void code();
    
        public void spendTime() {
            long start = System.currentTimeMillis();
    
            this.code();
    
            long end = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("花费的时间为：" + (end - start));
        }
    }
    
    class SubTemplate extends Template {
    
        public void code() {
            boolean flag = false;
            for(int i = 2;i <= 10000;i++){
                for(int j = 2;j <= Math.sqrt(i);j++){
                    if(i % j == 0){
                        flag = true;
                        break;
                    }
                }
                if(!flag){
                    System.out.println(i);
                }
                flag = false;
            }
        }
    }

# 6. 接口interface #

接口（interface） 是与类并行的一个概念

![这里写图片描述][SouthEast 2]

1.接口可以看做是一个特殊的抽象类。是常量与抽象方法的一个集合，不能包含变量、一般的方法。  
![这里写图片描述][SouthEast 3]  
常量：所有的常量都用public static final修饰  
抽象方法：所有的都用public abstract修饰  
2.接口是没有构造器的。

3.接口定义的就是一种功能。此功能可以被类所实现（implements）。比如：class CC extends DD implements AA

4.实现接口的类，必须要重写其中的所有的抽象方法，方可实例化。若没有重写所有的抽象方法，则此类仍为一个抽象类

5.类可以实现多个接口。—-java 中的类的继承是单继承的

6.接口与接口之间也是继承的关系，而且可以实现多继承  
`5, 6描述的是java中的继承的特点。`

7.接口与具体的实现类之间也存在多态性

**8.面向接口编程的思想：**  
![这里写图片描述][SouthEast 4]

**9.接口用法总结**  
![这里写图片描述][SouthEast 5]

## **设计模式之三：工厂方法的设计模式** ##

//接口的应用：工厂方法的设计模式
    public class TestFactoryMethod { 
        public static void main(String[] args) {
            IWorkFactory i = new StudentWorkFactory();
            i.getWork().doWork();
    
            IWorkFactory i1 = new TeacherWorkFactory();
            i1.getWork().doWork();
        }
    }
    
    interface IWorkFactory{
        Work getWork();
    }
    class StudentWorkFactory implements IWorkFactory{
    
        @Override
        public Work getWork() {
            return new StudentWork();
        }
    
    }
    class TeacherWorkFactory implements IWorkFactory{
    
        @Override
        public Work getWork() {
            return new TeacherWork();
        }
    
    }
    
    interface Work{
        void doWork();
    }
    
    class StudentWork implements Work{
    
        @Override
        public void doWork() {
            System.out.println("学生写作业");
        }
    
    }
    class TeacherWork implements Work{
    
        @Override
        public void doWork() {
            System.out.println("老师批改作业");
        }
    
    }

## 设计模式之四：代理模式（静态代理） ##

//接口的应用：代理模式（静态代理）
    public class TestProxy { 
        public static void main(String[] args) {
            Object obj = new ProxyObject();
            obj.action();
        }
    }
    
    interface Object{
        void action();
    }
    //代理类
    class ProxyObject implements Object{
        Object obj;
    
        public ProxyObject(){
            System.out.println("代理类创建成功");
            obj = new ObjctImpl();
        }
    
        public void action(){
            System.out.println("代理类开始执行");
            obj.action();
            System.out.println("代理类执行结束");
        }
    }
    //被代理类
    class ObjctImpl implements Object{
    
        @Override
        public void action() {
            System.out.println("=====被代理类开始执行======");
            System.out.println("=====具体的操作======");
            System.out.println("=====被代理类执行完毕======");
    
        }
    
    }

# 7.内部类 #

类的第5个成员：内部类

1.相当于说，我们可以在类的内部再定义类。外面的类：外部类。里面定义的类：内部类  
2.内部类的分类：成员内部类（声明在类内部且类的方法外的） vs 局部内部类(声明在类的方法里)

**3.成员内部类：**  
3.1是外部类的一个成员：①可以有修饰符（4个）②static final ③可以调用外部类的属性、方法  
3.2具体类的特点：①abstract ②还可以在其内部定义属性、方法、构造器

//成员内部类
    public class OutInner { 
        public static void main(String[] args) {
            //创建静态内部类的对象，可以直接通过外部类调用内部类的构造器
            Person.Dog d = new Person.Dog(); //不是这样写的：Person.new Dog()
            //创建非静态的内部类的对象，必须先创建外部类的对象，通过外部类的对象调用内部类的构造器
            Person p = new Person();
            Person.Bird b = p.new Bird(); //不是这样写的：new Bird()
        }
    }
    
    public class OutInner { 
        public static void main(String[] args) {
            //创建静态内部类的对象，可以直接通过外部类调用内部类的构造器
            Person.Dog d = new Person.Dog(); //不是这样写的：Person.new Dog()
            //创建非静态的内部类的对象，必须先创建外部类的对象，通过外部类的对象调用内部类的构造器
            Person p = new Person();
            Person.Bird b = p.new Bird(); //不是这样写的：new Bird()
            b.info();
            b.setName("王五");
        }
    }
    
    class Person{
        String name = "张三";
        int age;
    
        //成员内部类
        class Bird{
            String name = "李四";
            int id;
    
            public Bird(){
    
            }
            public void setName(String name){
                System.out.println(name);//王五
                System.out.println(this.name);//李四
                System.out.println(Person.this.name);//张三
            }
            public void info(){
                show();
            }
        }
        //成员内部类(静态内部类)
        static class Dog{
    
        }
    
        public void show(){
            System.out.println("外部类，哈哈哈");
        }
    }

**4.局部内部类：**

//局部内部类
    class Outer{
        //局部内部类，如下使用方式
        public void method(){
    
            class InnerClass{
    
            }
        }
    
        //常常使用一个方法，使其返回值作为某个类或接口的对象，而这个类或接口在方法内部创建
        //使用方式一
        public Comparable getComparable(){
            //1.创建一个实现Comparabla接口的类：局部内部类
            class MyComparable implements Comparable{
    
                @Override
                public int compareTo(Object o) {
                    return 0;
                }
    
            }
            //2.返回一个实现类的对象
            return new MyComparable();
        }
        //使用方式二
        public Comparable getComparable1(){
            //返回一个实现Comparable接口的匿名内部类的对象
            return new Comparable(){
    
                @Override
                public int compareTo(Object o) {
                    return 0;
                }
            };
        }
    }

5.关于内部类，大家掌握三点：  
①如何创建成员内部类的对象（如：创建Bird类和Dog类的对象）  
②如何区分调用外部类、内部类的变量(尤其是变量重名时)  
③局部内部类的使用 （见TestInnerClass1.java）

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