第七章 面向对象接口
学习目标
- 接口的多继承
- 实现类实现接口后,还是抽象类
- 接口的规则体系案例
- static静态修饰符
- static内存表现
- main方法的定义解析
- 四大权限修饰符
- final修饰符
- 内部类
- 匿名内部类
1.接口的补充
1.1 接口之间的关系
类和类之间是继承关系(单继承),类和接口之间是实现关系(多实现implements),接口和接口之间是继承关系,支持多继承,一个接口可以同时继承多个接口. interface A extends B,C,D{}
1.2 实现类还是抽象类
实现类实现接口,重写一部分抽象方法,然而还有一部分抽象方法还没重写,实现类还是一个抽象类
public interface A { public abstract void a1(); public abstract void a2(); }
public abstract class B implements A { public void a1(){ } // public abstract void a2(); }
抽象类B只是重写了抽象方法a1,还有抽象方法a2没有重写,所以类B还是一个抽象类
1.3 接口规则案例
接口其实就是一种规范,规范了方法的类型和权限,我们只需要按照其规则重写该接口的所有抽象方法,就可以实现接口给我的规范的方法
根据上面的例子,写一个程序
(1)Computer.java文件
/** * 笔记本电脑类 */ public class Computer { /** * 笔记本电脑,通过USB接口,使用外接设备 * 方法定义,实现设备的使用 * 返回值类型 : 这个方法经过运算后的结果的数据类型 * 参数 : 其实方法的参数,是方法运算过程中的未知数据,才是参数 * * 笔记本电脑,通过USB接口,使用外接设备 这个功能的未知数据,就是外接设备 * 核心 : 未知设备,都有共同特性 : 满足接口规则 * * 问题 : 这个方法调用 : 传递他什么 * 参数是引用类,要传递对象,传递接口实现类对象 */ public void useUSB(USB usb){ // USB usb = new Mouse(); //接口引用调用方法 usb.start(); usb.end(); } }
(2)KeyBoadr.java文件
/** * 键盘类 : 满足接口标准 */ public class KeyBoard implements USB{ @Override public void start() { System.out.println("键盘工作"); } @Override public void end() { System.out.println("键盘停止工作"); } }
(3)Mouse.java文件
/** * 鼠标类 : 接入USB接口工作 * 满足接口的规则 : 程序中就是实现接口 */ public class Mouse implements USB{ @Override public void start() { System.out.println("鼠标打开开关,按键,滚轮"); } @Override public void end() { System.out.println("开关关了"); } }
(4)接口类USB
/** * 定义的USB接口 : 规则指定 * 接口的规则 : 程序中的抽象方法 */ public interface USB { //设备开始工作 public abstract void start(); //设备结束工作 public abstract void end(); }
(5)测试类USBTest
public class USBTest { public static void main(String[] args) { //测试笔记本案例 //创建笔记本对象 Computer computer = new Computer(); //调用笔记本的方法 useUSB /* Mouse m = new Mouse(); computer.useUSB(m);*/ computer.useUSB( new Mouse() ); //调用笔记本的方法,传递键盘对象 (USB接口实现类对象) computer.useUSB( new KeyBoard()); } }
computer对象的use()方法只需要按照传进来的USB多态对象,然后去调用start()和end()方法即可,因为有多态的存在,所以computer的use()方法的参数只需要是USB接口类型即可,实现了接口USB的实现类对象均可以当作参数传进来。
2.静态修饰符
static修饰符 : 最早出现在main方法中。只能修饰成员,不能写在方法的内部,被static修饰的成员,称为静态成员变量和静态的成员方法。
2.1 静态修饰成员变量
static 修饰的成员变量,是被所有的对象共享的数据。没有被static修饰的成员变量,是每个对象的独享数据或者是特有数据。
(1)Person.java文件
public class Person { String name; static String country = "中国"; }
(2)StaticTest.java文件
public class StaticTest { public static void main(String[] args) { Person p1 = new Person(); p1.name = "张三"; Person p2 = new Person(); p2.name = "李四"; //使用对象p1修改变量country的值 p1.country = "美国"; System.out.println(p2.country); } }
2.2 静态内存
- 静态成员内存的特点
- 静态成员跟随自己的类进入到元数据区(静态区域)
- 静态成员属于自己的类,不属于对象
- 静态成员进入内存后,赋默认值
- 静态成员变量的初始化实际早于对象
当类被加载时,就会把全部类加载到元数据区,如果成员中有被static修饰的,也一起被加载到元数据区,也就为什么静态成员变量会被共享了。当对象被创建后,没有被static修饰的成员变量会被加载到栈区。
2.3 静态成员的调用方式
静态的内存图中,已经很明白了,静态属于自己的类,不是对象,静态的调用方式应该是类名.静态成员
Person.country ;//调用静态成员
public static void main(String[] args) { System.out.println(Person.country); Person p1 = new Person(); p1.name = "张三"; Person p2 = new Person(); p2.name = "李四"; //使用对象p1修改变量country的值 Person.country = "美国"; System.out.println(Person.country); }
(1)静态的调用方式是两种 : 类名调用,对象调用. 非静态成员调用只能对象。
(2)静态成员调用方式只有类名. 非静态成员只能对象. 。
(3)静态成员的对象.静态调用方式,会被javac编译为类名调用。
2.4 静态方法
静态方法直接类名调用。 静态方法中不能直接使用非静态成员.
为什么不能调用非静态成员
可以理解为:静态是先人,非静态是后人,静态出现在内存的时间早于非静态。
public class Person { String name; static String country = "中国"; /** * 静态方法 */ public static void eat(){ System.out.println("人在吃饭" + country); System.out.println(name); //错误写法,不允许 } }
静态内存优先于对象,在静态的方法中不能使用this和super,理由如下:
(1)this有两种含义,一种是指当前使用的对象,另一种是指当前正在被创建的对象。得先有对象才有this,而静态方法加载到内存中的时间早于对象创建,所以在静态方法中不能使用this关键字。
(2)super关键字是在一个对象内存中,区分父类成员和子类成员的一种标志,所以也是需要当对象被创建后才能使用,所以在静态方法中不能使用super关键字。
2.5 main方法
public static void main(String[] args){}
- main方法详解
- public 最大权限 : main方法的调用者是JVM,如果不是public,那么JVM就无法调用main()方法了。
- static 无需对象,被类名直接调用,JVM启动的时候使用类名.main启动程序。这也就是为什么使用java命令时,不是写类名.class,而是直接写类名,因为java 类名的意思是利用类名.main()的方式去调用main方法。
- void 无返回值,调用者是JVM,方法的返回值都是返回给调用者,JVM不需要返回值,没有意义。
- main 固定方法名称
- args 字符串的数组,JVM调用方法main必须传递参数,后期对JVM设置参数(现阶段可以不需要理解)
2.6 什么时候定义静态
- 静态成员变量 : 具体功能具体分析 .
- 当你需要定义一个类的时候,分析这个类new出来的对象,是否存在共享数据,如果有共享数据,应该定义为静态变量
- 静态成员方法 :
- 当你类中的方法,没有使用过非静态成员你的时候,应该定义为静态.
3.四大权限
四大权限:public protected default private
权限范围 | private | default | protected | public |
同一类 | OK | OK | OK | OK |
同一包 | NO | OK | OK | OK |
不同包子类 | NO | NO | OK | OK |
不同包非子类 | NO | NO | NO | OK |
- 受保护权限 protected
- 权限的成员,为子类提供使用
- Object类是所有类的父类,类中的方法权限有public、protected
- 关键的方式受保护权限的方法只能是子类中super调用!!!
- 子类对象不能调用,不出子类
例如:所有的类都继承Object类,该类有一个方法clone()的权限修饰符是protected,调用该方法得用super调用。
如果直接在该方法中创建Object的对象,通过对象再去调用clone()方法是不成立的。
4.final修饰符
final修饰符是最终的意思,不可改变。final可以修饰类,修饰方法,修饰成员变量,修饰局部变量。
4.1 final修饰类
被final修饰的类,称为最终类,不能被其他的类继承,被称为无子类或太监类。
学过的final类有哪些?有String、System、Scanner。
public final class A{} //这个类A,不能出现子类,如果继承,直接报错 public class B extends A{} //错误,编译错误,最终类不能继承
4.2 final修饰方法
被final修饰的方法,最终方法,不能被子类重写,和调用无关。
一个类中的部分方法很完美,但是另一部分方法有待完成,设计为两个部分。完美的方法就是final
public class A{ public final void a(){} //方法不能被子类重写 } public class B extends A{ public void a(){} //最终方法,不能重写 }
4.3 final修饰局部变量
变量定义在方法的内部,是局部变量,被final修饰后,一次赋值,终身不改变,锁死了变量的值,看做是常量。
- final修饰的基本类型,锁死值
- final修饰的引用类型,锁死内存地址 (引用类型中的成员不受影响)
- final修饰了方法的参数,调用者传递值后,方法的参数值就锁死
public static void main(String[] args) { /** * Student student 对象存储的是内存地址 * final修饰后,固定住的,不可改变是student变量保存的地址 * 但是,Student对象中的成员,不受影响 */ final Student student = new Student(); student.age = 20; student.age = 30; System.out.println(student.age); final int[] arr = {1,2,3};//arr变量的值,固定为内存地址,不可改变 arr[1] = 200; show(5); } public static void show(final int x){ x = 6; //final修饰,不可改变,报错 } }
4.4 final修饰成员变量
成员变量的定义位置,是在类中,方法外面。成员变量在内存中有默认值。final修饰成员变量的时候,锁住的不是内存默认值,而是我们程序人员手动的赋值。
注意:成员变量如果没有赋值,系统会自动的赋上默认值,而局部变量不会,要我们自己赋值,不然会报错
(1)没加final的成员变量
- 成员变量赋值,可以定义直接写值
int age = 0;
- 成员变量赋值,可以使用构造方法
public Student(int age){this.age=age;}
- 成员变量赋值,可以使用set方法完成
(2)加了final的成员变量
- 成员变量赋值,可以定义直接写值
int age = 0;
- final修饰的成员变量,可以构造方法赋值,不能set方法赋值
以下是为什么被final修饰的成员变量不能用set方法赋值的原因:
答:构造方法在new对象的时候,执行一次,仅仅一次。可set方法,反复执行!
public class Student { final int age ; public Student (int age ){ this.age = age; } /*public void setAge(int age){ this.age = age; }这样赋值时错误的*/ }
5.代码块
5.1 静态代码块
写在类中方法外面 : static{}
静态代码块的执行时机:只要使用了这个类的成员(new对象、调用静态方法、静态变量),静态代码块就会执行,而且就一次。
如上图所示,“你真帅!!!”只会执行一次
后面会自己写静态代码块 : 数据库连接池 (C3P0、Druid)
JDBC注册数据库驱动程序,使用静态代码块
5.2 构造代码块
写在类中方法外面的 {}, 创建对象的时候运行,new一次,运行一次(99%不会使用)
5.3 局部代码块
写在方法内部的 {} 局部代码块,没有用(99%不会使用)
6.对象初始化过程(子类和父类)
- 加载:父类.class文件先进入内存
- 加载:子类.class文件再进入内存
- 加载:初始化父类的静态成员(变量,代码块,方法)
- 加载:初始化子类的静态成员
- 运行:父类的静态代码块
- 运行:子类的静态代码块
- 运行:父类的构造代码块
- 运行:父类的构造方法
- 运行:子类的构造代码块
- 运行:子类的构造方法
记住一点,静态成员比非静态成员先运行。父类的非静态构造比子类的非静态构造先执行!!!
7.内部类
概述 : 所谓内部类,就是在一个类的内部,定义了另外的一个类
class A{ //外部类,封闭类 class B{} //内部类,嵌套类 }
对象是生活中的存在的事物,一个事物中还存在着另一个具体的事物
class 大楼{ class 电梯{} }
7.1 成员内部类
成员内部类,是一个类定义在了另一个类的成员位置。这个内部类可以使用成员修饰符,public static final private 。
对于内部来说 : 可以直接使用外部类的成员,如果外部类要使用内部类的成员,必须要创建对象。
公式 : 外部类名.内部类名 变量名 = new 外部类对象().new 内部类对象()
//外部类 public class Outer { public void outer(){ System.out.println("外部类的方法outer"); } //内部类 public class Inner{ public void inner(){ System.out.println("内部类的方法inner"); } } }
public static void main(String[] args) { //调用内部类的方法inner() Outer.Inner oi = new Outer().new Inner(); oi.inner(); }
问题 : 内部类Inner,编译后有class文件吗?答:有class文件,名字是外部类$内部类。
内部类也是类,继承Object,可以实现接口。
7.2 局部内部类
局部内部类 : 要定义在方法里面。方法里面是局部位置,不能使用成员修饰符,权限,静态不能用。
class A{ public void a(){ class B{} //局部内部类 } }
public class Outer { /** * Inner类,是方法Outer的局部 * 依然方法,才能被外界访问 */ public void outer(){ class Inner{ public void inner(){ System.out.println("局部内部类的方法!!"); } } //方法,建立对象 //因为是和Inner同级,所以可以直接Inner inner = new Inner()来创建对象 Inner inner = new Inner(); inner.inner(); } }
public static void main(String[] args) { //调用内部类的方法inner() //不能直接调用 Outer outer = new Outer(); outer.outer(); }
(1)为什么只能这样调用呢?
答:这是因为方法的生命周期问题,当方法结束后,局部内部类也就会笑死,所以不能直接在main()方法中创建局部内部类的对象,只能在方法中创建局部内部类的对象。
(2)为什么局部内部类,访问局部变量,变量必须final修饰?
答:是为了解决两个问题。第一个问题:两个方法使用一个变量,自己修改自己的,不能保证最终结果是否为我们想要的。第二个问题:生命周期问题,对象的生命长于方法,out方法已经出栈消失,Inner类的对象还活着,对象.in()内存的生命问题,in方法在访问变量x的时候,变量在内存中消失了。Sun公司为了解决两个问题,那就别改变量了,加上final得了。局部内部类,使用局部变量,变量必须final修饰,jdk8会默认添加,jdk7必须自己手动写入,不然编译过不去。
注意:final是个障眼法,在编译后,final修饰的变量会变成一个常数。所以被final修饰的变量的值不会消失,能与局部内部类共处。
用idea反编译后,就可以发现被final修饰的变量消失了,被final修饰的变量会变成一个常数5,这就避免了变量的生命周期的问题。
7.3 匿名内部类
匿名内部类,就是没有名字的内部类,只能写在方法中,为了简化代码书写。
简化:实现类实现接口,重写方法,创建对象。或者是子类继承父类,重写方法,创建对象。代码上少内容。
- 匿名内部类使用的前提:
- 必须有接口实现,或者是类的继承
- 格式 :实现类,实现接口,重写方法,创建对象
new 接口或者父类(){ //重写抽象方法 };
public interface MyInter { public abstract void inter(); public abstract void inter2(); }
(1)这是非匿名的创建方式
public class InnerClassTest { public static void main(String[] args) { //匿名内部类,简化书写,不写实现类 //同时调用多个重写方法 /* * new MyInter(){}; 是接口实现类的匿名对象 * 多态 : 接口 变量 = 实现类对象 */ MyInter my = new MyInter(){ @Override public void inter() { System.out.println("实现类实现接口重写方法"); } @Override public void inter2() { System.out.println("实现类实现接口重写方法2222"); } }; my.inter(); my.inter2(); } }
(2)这是匿名的创建方式
public class InnerClassTest { public static void main(String[] args) { new MyInter(){ @Override public void inter() { System.out.println("你好美!!!"); } @Override public void inter2() { System.out.println("你好帅!!!"); } }.inter(); } }
两种方式的主要区别就是匿名的只能使用一次,而且要注意后面的分号,因为匿名调用是要加方法的,所以的加上分号,告知计算机你到这里就结束了。
8.非法修饰符组合
非法的修饰符的组合,主要说的是抽象abstract
- abstract和private就是非法组合,抽象方法要重写,private不能继承。
- abstract和final就是非法组合,抽象方法要重写,final修饰不能重写。
- 被static修饰的方法没有重写这么一说。
我已经重写了Person中类的方法,而在多态调用时,eat()方法却没和student对象实现动态绑定,这是因为在编译时,person.eat()会被编译器改为Person.eat(),也就是通过类名来调用静态方法。
感谢尚硅谷老师的指导!!!