【Java 面向对象,2021最后一次Java面试 上

简介: 【Java 面向对象,2021最后一次Java面试


  • 使用了静态导入后,就可以省略类名来访问静态成员(成员变量、方法、嵌套类)

静态导入的经典使用场景:

import static java.lang.Math.PI;
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println(2 * PI * 10);
    System.out.println(2 * PI * 20);
  }
} 

正确使用静态导入,可以消除一些重复的类名,提高代码可读性;

过度使用静态导入,会让读者分不清静态成员是在哪个类中定义的;

建议:谨慎使用静态导入

成员变量的初始化

===========================================================================

编译器会自动为未初始化的成员变量设置初始值;

如何手动给实例变量提供初始值?

  • 在声明中
  • 在构造方法中
  • 在初始化块中
    编译器会将初始化块复制到每个构造方法的头部(每创建一个实例对象,就会执行一次初始化块)

如何手动给类变量提供初始值?

  • 在声明中
  • 在静态初始化块中
    当一个类被初始化的时候执行静态初始化块;
    当一个类第一次被主动使用时,JVM 会对类进行初始化;

初始化块、静态初始化块


public class Person {
  static { // 静态初始化块
    System.out.println("static block");
  }
  { // 初始化块
    System.out.println("block");
  }
  public Person() {}
  public Person(int age) {}
  public static void main(String[] args) {
    new Person();
    // static block
    // block
    new Person(20);
    // block
  }
} 

一个更复杂的示例:

public class Person {
  static {
    System.out.println("Person static block");
  }
  {
    System.out.println("Person block");
  }
  public Person() {
    System.out.println("Person constructor");
  } 

public class Student extends Person {

static {
  System.out.println("Student static block");
}
{
  System.out.println("Student block");
}
public Student() {
  System.out.println("Student constructor");
}

}

**执行顺序**:父类静态块 -> 子类静态块 -> 父类代码块 -> 父类构造器 -> 子类代码块 -> 子类构造器

public static void main(String[] args) {

new Student();
// Person static block
// Student static block
// Person block
// Person constructor
// Student block
// Student constructor

}

[](https://gitee.com/vip204888/java-p7)单例模式(Singleton Pattern)
==========================================================================================
如果一个类设计成单例模式,那么在程序运行过程中,这个类只能创建一个实例。
**饿汉式单例模式**:像饿汉一样,上来就直接创建了唯一的那个实例。(线程安全)

/*

  • 饿汉式单例模式

*/

public class Rocket {

private static Rocket instance = new Rocket();
private Rocket(){}
public static Rocket getInstance() {
  return instance;
}

}

**懒汉式单例模式**:像懒汉一样,只有用到的时候采取创建实例。(线程不安全)

/*

  • 懒汉式单例模式

*/

public class Rocket {

private static Rocket instance = null;
private Rocket(){}
public static Rocket getInstance() {
  if (instance == null) {
    instance =  new Rocket();
  } 
  return instance;
}

}

[](https://gitee.com/vip204888/java-p7)final、常量(Constant)
=====================================================================================
被 `final` 修饰的类:**不能被子类化,不能被继承**
被 `final` 修饰的方法:**不能被重写**
被 `final` 修饰的变量:**只能进行1次赋值**
常量的写法:
*   `public static final double PI = 3.14159265358979323846;`
*   `private static final int NOT_FOUND = - 1;`
如果将**基本类型**或**字符串定义为常量**,并且**在编译时就能确定值**:
*   **编译器会使用常量值替代各处的常量名**(类似于 C 语言的宏替换)
*   称为**编译时常量**( compile-time constant)
例如下面的情况,**编译时会被替换**:

public class Main {

static final int A = 123456;
static final String B = "HELLO";
public static void main(String[] args) {
  System.out.println(A); // 编译时直接被替换为下面
  // System.out.println(123456);
  System.out.println(B); // 编译时直接被替换为下面
  // System.out.println("HELLO");
}

}

下面这种情况,**编译时无法确定值,不会被替换**:

public class Main {

static int NUMBER = getNum();
static int getNum() {
  int a = 10;
  int b = 20;
  return a + b * 2 + 6;
}
public static void main(String[] args) {
  System.out.println(NUMBER); // 不会被替换
}

}

[](https://gitee.com/vip204888/java-p7)嵌套类(Nested Class)
====================================================================================
*   **嵌套类**:定义在另一个类中的类;
*   在嵌套类外层的类,称为:**外部类**(Outer Class)
*   最外层的外部类,称为:**顶级类**(Top-level Class)

public class OuterClass { // 顶级类

// 静态嵌套类
static class StaticNestedClass {
}
// 非静态嵌套类(内部类)
class InnerClass {
}

}

[](https://gitee.com/vip204888/java-p7)内部类(Inner Class)
-----------------------------------------------------------------------------------
**内部类**:没有被 `static` 修饰的嵌套类,**非静态嵌套类**
跟实例变量、实例方法一样,内部类与外部类的实例相关联:
*   必须先创建外部类实例,然后再用外部类实例创建内部类实例
*   内部类不能定义除**编译时常量**以外的任何 static 成员
**内部类与外部类**:
*   内部类可以直接访问外部类中的所有成员(即使是 `private`)
*   外部类可以直接访问内部类实例的成员变量、方法(即使是 `private`)
内部类示例:先有公司 `company` 才能有员工 `employee`,将 `employee` 设置为 `company` 的内部类,而 `company` 可以访问 `employee` 的实例的成员变量、方法(包括`private`),`employee` 可以访问 `company` 的所有成员(包括 `private`)。

public class Company {

private String name;
public Company(String name) {
  this.name = name;
}
public void fire(Employee e) {
  // 外部类可以直接访问内部类实例的成员变量(包括 private)
  System.out.println(name + " fire " + e.no);
}
public class Employee {
  private int no;
  public Employee(int no) {
    this.no = no;
  }
  public void show() {
    // 内部类可以直接访问外部类中的所有成员(包括 private)
    System.out.println(name + " : " + no);
  }
}
public static void main(String[] args) {
  Company c = new Company("Google");
  Employee e = c.new Employee(17210224);
  e.show();
  c.fire(e);
}

}

**内部类的细节**:如果有**同名变量**,默认访问内部的,访问外部的需要特别指出。

public class OuterClass {

private int x = 1; // 外部类变量x
public class InnerClass {
  private int x = 2; // 内部类变量x
  public void show() {
    // 默认访问内部
    System.out.println(x); // 2
    System.out.println(this.x); // 2
    // 访问外部类的同名变量需要这么写
    System.out.println(OuterClass.this.x); // 1
  }
}
public static void main(String[] args) {
  new OuterClass().new InnerClass().show();
}

}

### [](https://gitee.com/vip204888/java-p7)内部类内存分布

public class Person {

private int age;
public class Hand {
  private int weight;
}
public static void main(String[] args) {
  // 必须先有Person对象才能创建Hand对象
  Person p1 = new Person();
  Hand h1 = p1.new Hand();
  Person p2 = new Person();
  Hand h2 = p2.new Hand();
}

}

在 `Hand` 类被释放前,`Person` 类不会被释放(被 `Hand` 指向着)  
![在这里插入图片描述](https://ucc.alicdn.com/images/user-upload-01/20200425081915382.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzczNDA5NQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)
[](https://gitee.com/vip204888/java-p7)静态嵌套类(Static Nested Class)
---------------------------------------------------------------------------------------------
**静态嵌套类**:被 `static` 修饰的**嵌套类**;
静态嵌套类在**行为上**就是一个顶级类,只是定义的代码写在了另一个类中;
对比一般的顶级类,静态嵌套类多了一些特殊权限
*   可以直接访问外部类中的成员(即使被声明为 `private`)


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