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final、权限、内部类、引用类型

final、权限、内部类、引用类型

第一章 final 关键字

1.1 概述

学习了继承后,我们知道,子类可以在父类的基础上改写父类内容,比如,方法重写。那么我们能不能随意的继承
API 中提供的类,改写其内容呢?显然这是不合适的。为了避免这种随意改写的情况,Java 提供了 final 关键字,
用于修饰不可改变内容。

  • final : 不可改变。可以用于修饰类、方法和变量。

类:被修饰的类,不能被继承。

方法:被修饰的方法,不能被重写。

变量:被修饰的变量,不能被重新赋值。

1.2 使用方式

修饰类

格式如下:

  final class 类名 {
 
}

查询 API 发现像 public final class String 、 public final class Math 、 public final class Scanner 等,很多我们学习过的类,都是被 final 修饰的,目的就是供我们使用,而不让我们所以改变其内容。

修饰方法

格式如下:

修饰符 final 返回值类型 方法名(参数列表){
//方法体
}

重写被 final 修饰的方法,编译时就会报错。

修饰变量

  1. 局部变量——基本类型

基本类型的局部变量,被 final 修饰后,只能赋值一次,不能再更改。代码如下:

public class FinalDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 声明变量,使用final修饰
        final int a;
        // 第一次赋值
        a = 10;
        // 第二次赋值
        a = 20; // 报错,不可重新赋值
        // 声明变量,直接赋值,使用final修饰
        final int b = 10;
        // 第二次赋值
        b = 20; // 报错,不可重新赋值
    }
}

思考,如下两种写法,哪种可以通过编译?

写法 1:

final int c = 0;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    c = i;
    System.out.println(c);
}

写法 2:

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    final int c = i;
    System.out.println(c);
}

根据 final 的定义,写法 1 报错!写法 2,为什么通过编译呢?因为每次循环,都是一次新的变量 c。这也是大家需要注意的地方。

  1. 局部变量——引用类型

引用类型的局部变量,被 final 修饰后,只能指向一个对象,地址不能再更改。但是不影响对象内部的成员变量值的修改,

代码如下:

public class FinalDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 User 对象
        final   User u = new User();
        // 创建 另一个 User对象
        u = new User(); // 报错,指向了新的对象,地址值改变。
        // 调用setName方法
        u.setName("张三"); // 可以修改
    }
}
  1. 成员变量

成员变量涉及到初始化的问题,初始化方式有两种,只能二选一:

  • 显示初始化;
public class User {
    final String USERNAME = "张三";
    private int age;
}
  • 构造方法初始化。
public class User {
    final String USERNAME ;
    private int age;
    public User(String username, int age) {
        this.USERNAME = username;
        this.age = age;
    }
}

被 final 修饰的常量名称,一般都有书写规范,所有字母都大写。

2.1 概述

在 Java 中提供了四种访问权限,使用不同的访问权限修饰符修饰时,被修饰的内容会有不同的访问权限,

  • public :公共的。
  • protected :受保护的
  • default :默认的
  • ivate :私有的

2.2 不同权限的访问能力

| | public | protected | default | private |
| - | - | - | - | - |
| 同一类中 | √ | √ | √ | √ |
| 同一包中(自类与无关类) | √ | √ | √ | |
| 不同包的子类 | √ | √ | | |
| 不同包中的无关类 | √ | | | |

可见,public 具有最大权限。private 则是最小权限。

编写代码时,如果没有特殊的考虑,建议这样使用权限:

  • 成员变量使用 private ,隐藏细节。
  • 构造方法使用 public ,方便创建对象。
  • 成员方法使用 public ,方便调用方法

小贴士:不加权限修饰符,其访问能力与 default 修饰符相同

第三章 内部类

内部类可以分为匿名内部类、静态内部类、方法内部类

1.1 概述

什么是内部类

将一个类 A 定义在另一个类 B 里面,里面的那个类 A 就称为内部类,B 则称为外部类

成员内部类

  • 成员内部类 :定义在类中方法外的类。

定义格式:

  class 外部类 {
    class 内部类{
    }
}

在描述事物时,若一个事物内部还包含其他事物,就可以使用内部类这种结构。比如,汽车类 Car 中包含发动机类 Engine ,这时, Engine 就可以使用内部类来描述,定义在成员位置。

代码举例:

class Car { //外部类
    class Engine { //内部类
    }
}

访问特点

  • 内部类可以直接访问外部类的成员,包括私有成员。
  • 外部类要访问内部类的成员,必须要建立内部类的对象。

内部类中根本不能包含静态属性

创建内部类对象格式:

外部类名.内部类名 对象名 = new 外部类型().new 内部类型();

访问演示,代码如下:

定义类:

public class Person {
    private  boolean live = true;
    class Heart {
        public void jump() {
            // 直接访问外部类成员
            if (live) {
                System.out.println("心脏在跳动");
            } else {
                System.out.println("心脏不跳了");
            }
        }
    }
    public boolean isLive() {
        return live;
    }
    public void setLive(boolean live) {
        this.live = live;
    }
}

定义测试类:

public class InnerDemo {
   public static void main(String[] args) {
        // 创建外部类对象
        Person p  = new Person();
        // 创建内部类对象
        Heart heart = p.new Heart();
        // 调用内部类方法
        heart.jump();
        // 调用外部类方法
        p.setLive(false);
        // 调用内部类方法
        heart.jump();
    }
}
输出结果:
心脏在跳动
心脏不跳了

内部类仍然是一个独立的类,在编译之后会内部类会被编译成独立的 .class 文件,但是前面冠以外部类的类名和 $ 符号 。

比如,Person$Heart.class

1.2 匿名内部类【重点】

  • 匿名内部类 :是内部类的简化写法。它的本质是一个 带具体实现的 父类或者父接口的 匿名的子类对象

开发中,最常用到的内部类就是匿名内部类了。以接口举例,当你使用一个接口时,似乎得做如下几步操作,

  1. 定义子类
  2. 重写接口中的方法
  3. 创建子类对象
  4. 调用重写后的方法

我们的目的,最终只是为了调用方法,那么能不能简化一下,把以上四步合成一步呢?匿名内部类就是做这样的快捷方式。

前提

匿名内部类必须继承一个父类或者实现一个父接口

格式

new 父类名或者接口名(){
    // 方法重写
    @Override
    public void method() {
        // 执行语句
    }
};

使用方式

以接口为例,匿名内部类的使用,代码如下:

定义接口:

public abstract class FlyAble{
    public abstract void fly();
}

创建匿名内部类,并调用:

public class InnerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        /*
        1.等号右边:是匿名内部类,定义并创建该接口的子类对象
        2.等号左边:是多态赋值,接口类型引用指向子类对象
        */
        FlyAble  f = new FlyAble(){
            public void fly() {
                System.out.println("我飞了~~~");
            }
        };
        //调用 fly方法,执行重写后的方法
        f.fly();
    }
}

通常在方法的形式参数是接口或者抽象类时,也可以将匿名内部类作为参数传递。代码如下:

public class InnerDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        /*
        1.等号右边:定义并创建该接口的子类对象
        2.等号左边:是多态,接口类型引用指向子类对象
       */
        FlyAble  f = new FlyAble(){
            public void fly() {
                System.out.println("我飞了~~~");
            }
        };
        // 将f传递给showFly方法中
        showFly(f);
    }
    public static void showFly(FlyAble f) {
        f.fly();
    }
}

以上两步,也可以简化为一步,代码如下:

public class InnerDemo3 {

public static void main(String[] args) {   
        /*
       创建匿名内部类,直接传递给showFly(FlyAble f) 
        */
        showFly( new FlyAble(){
            public void fly() {
                System.out.println("我飞了~~~");
            }
        });
    }
    public static void showFly(FlyAble f) {
        f.fly();
    }
}

1.3静态内部类

静态内部类: 在内部类中可以定义静态内部类,使用static关键字进行修饰,使用规则
外部类.内部类 类的引用名称 = new 外部类.内部类()

1.4 方法内部类

方法内部类:在外部类的方法中也可以定义类,此时叫做方法内部类(了解即可)
使用的时候需要注意,只能在方法中创建对象,因为此class的作用域 就是当前方法

第四章 引用类型用法总结

实际的开发中,引用类型的使用非常重要,也是非常普遍的。我们可以在理解基本类型的使用方式基础上,进一步去掌握引用类型的使用方式。基本类型可以作为成员变量、作为方法的参数、作为方法的返回值,那么当然引用类型也是可以的。

4.1 class 作为成员变量

在定义一个类 Role(游戏角色)时,代码如下:

class Role {
   int id; // 角色id  
   int blood; // 生命值  
   String name; // 角色名称  
}

使用 int 类型表示 角色 id 和生命值,使用 String 类型表示姓名。此时, String 本身就是引用类型,由于使用的方式类似常量,所以往往忽略了它是引用类型的存在。如果我们继续丰富这个类的定义,给 Role 增加武器,穿戴装备等属性,我们将如何编写呢?

定义武器类,将增加攻击能力:

class Weapon {
  String name; // 武器名称   
    int hurt; // 伤害值
}

定义穿戴盔甲类,将增加防御能力,也就是提升生命值:

class Armour {
   String name;// 装备名称  
    int protect;// 防御值 
}

定义角色类:

class Role {
    int id;
    int blood;
    String name;
    // 添加武器属性
    Weapon wp;
    // 添加盔甲属性
    Armour ar;
    // 提供get/set方法
    public Weapon getWp() {
        return wp;
    }
    public void setWeapon(Weapon wp) {
        this.wp = wp;
    }
    public Armour getArmour() {
        return ar;
    }
    public void setArmour(Armour ar) {
        this.ar = ar;
    }
    // 攻击方法
    public void attack(){
        System.out.println("使用"+ wp.getName() +", 造成"+wp.getHurt()+"点伤害"); 
    }
    // 穿戴盔甲
    public void wear(){
        // 增加防御,就是增加blood值
        this.blood += ar.getProtect();
        System.out.println("穿上"+ar.getName()+", 生命值增加"+ar.getProtect());
    } 
}

测试类:

public class Test {
   public static void main(String[] args) {  
     // 创建Weapon 对象   
       Weapon wp = new Weapon("屠龙刀" , 999999);      
       // 创建Armour 对象  
       Armour ar = new Armour("麒麟甲",10000);  
       // 创建Role 对象  
       Role r = new Role();      
     
       // 设置武器属性  
       r.setWeapon(wp);   
       // 设置盔甲属性  
	          r.setArmour(ar);  
   
       // 攻击  
       r.attack();  
        // 穿戴盔甲
       r.wear();  
   }  
}
输出结果:
使用屠龙刀,造成999999点伤害
穿上麒麟甲 ,生命值增加10000

类作为成员变量时,对它进行赋值的操作,实际上,是赋给它该类的一个对象。

4.2 interface 作为成员变量

接口是对方法的封装,对应游戏当中,可以看作是扩展游戏角色的技能。所以,如果想扩展更强大技能,我们在 Role 中,可以增加接口作为成员变量,来设置不同的技能。

定义接口:

// 法术攻击
public interface FaShuSkill {
    public abstract void faShuAttack();
}

定义角色类:

public class Role {
    FaShuSkill fs;
    public void setFaShuSkill(FaShuSkill fs) {
        this.fs = fs;
    }
    // 法术攻击
    public void faShuSkillAttack(){
        System.out.print("发动法术攻击:");
        fs.faShuAttack();
        System.out.println("攻击完毕");
    }
}

定义测试类:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建游戏角色
        Role role = new Role();
        // 设置角色法术技能
        role.setFaShuSkill(new FaShuSkill() {
	
            @Override
			          public void faShuAttack() {
                System.out.println("纵横天下");
            }
        });
        // 发动法术攻击
        role.faShuSkillAttack();
        // 更换技能
        role.setFaShuSkill(new FaShuSkill() {
            @Override
            public void faShuAttack() {
                System.out.println("逆转乾坤");
            }
        });
        // 发动法术攻击
        role.faShuSkillAttack();
}  
}
输出结果:
发动法术攻击:纵横天下
攻击完毕
发动法术攻击:逆转乾坤
攻击完毕

我们使用一个接口,作为成员变量,以便随时更换技能,这样的设计更为灵活,增强了程序的扩展性。
接口作为成员变量时,对它进行赋值的操作,实际上,是赋给它该接口的一个子类对象。

4.3 interface 作为方法参数和返回值类型

当接口作为方法的参数时,需要传递什么呢?当接口作为方法的返回值类型时,需要返回什么呢?对,其实都是它的子类对象。 ArrayList 类我们并不陌生,查看 API 我们发现,实际上,它是 java.util.List 接口的实现类。所以,当我们看见 List 接口作为参数或者返回值类型时,当然可以将 ArrayList 的对象进行传递或返回。

请观察如下方法:获取某集合中所有的偶数。

定义方法:

public static List<Integer> getEvenNum(List<Integer> list) {
    // 创建保存偶数的集合
    ArrayList<Integer> evenList = new ArrayList<>();
    // 遍历集合list,判断元素为偶数,就添加到evenList中
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        Integer integer = list.get(i);
        if (integer % 2 == 0) {
            evenList.add(integer);
        }
    }
    /*
   返回偶数集合 
    因为getEvenNum方法的返回值类型是List,而ArrayList是List的子类, 
   所以evenList可以返回 
   */  
    return evenList;
}

调用方法:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建ArrayList集合,并添加数字
        ArrayList<Integer> srcList = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            srcList.add(i);
        }
        /*
       获取偶数集合  
       因为getEvenNum方法的参数是List,而ArrayList是List的子类,  
       所以srcList可以传递  
       */  
        List list = getEvenNum(srcList);
        System.out.println(list);
    }
}

接口作为参数时,传递它的子类对象。
接口作为返回值类型时,返回它的子类对象。


标题:final、权限、内部类、引用类型
作者:shuaibing90
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