尚硅谷——第六章、面向对象（下）

一、关键字：static（静态的）

1. 可以用来修饰的结构：主要用来修饰类的内部结构
   属性、方法、代码块、内部类

2. static修饰属性：静态变量（或类变量）
   2.1 属性，按是否使用static修饰，又分为：静态属性 vs 非静态属性（实例变量）
   实例变量：我们创建了类的多个对象，每个对象都独立的拥有一套类中的非静态属性。当修改其中一个对象中的非静态属性时，不会导致其他对象中同样的属性值的修改。
   静态变量：我们创建了类的多个对象，每个对象都共享同一个静态变量。当通过某一个对象修改静态变量时，会导致其他对象调用此静态变量时，是修改过了的。
   2.2 static修饰属性的其他说明：
   ① 静态变量随着类的加载而加载，可以通过”类.静态变量“的方式进行调用
   ② 静态变量的加载要早于对象的创建。
   ③ 由于类只会加载一次，则静态变量在内存中也只会存一份：存在方法区的静态域中。
   ④ 　　类变量 　　 实例变量
   类 　　 　yes 　　　 no
   对象 　　 yes 　　 　 yes
   2.3 静态属性举例：System.out；Math.PI；

3. 静态变量内存解析
   

4. static修饰方法：静态方法、类方法
   ① 随着类的加载而加载，可以通过”类.静态方法“的方式进行调用
   ② 　　　　　静态方法 　　　 非静态方法
   类　　　　　　 yes 　　　　　　 no
   对象 　　　　　 yes 　　　　　　 yes
   ③ 静态方法中，只能调用静态的方法或属性。
   　非静态方法中，既可以调用非静态的方法或属性，也可以调用静态的方法或属性。

5. static的注意点：
   5.1 在静态的方法内，不能使用this关键字、super关键字（this：当前对象）
   5.2 关于静态属性和静态方法的使用，大家都从生命周期的角度去理解。

6. 如何判定属性和方法应该使用static关键字：
   6.1 关于属性
   ① 属性是可以被多个对象所共享的，不会随着对象的不同而不同的。
   ② 类中的常量也常常声明为static
   6.2 关于方法
   ① 操作静态属性的方法，通常设置为static的；
   ② 工具类中的方法，习惯上声明为static的。比如：Math、Arrays、Collections

7. 使用举例：
   举例一：Arrays、Math、Collections等工具类
   举例二：单例模式
   举例三：

class Circle{

    private double radius;
    private int id;//自动赋值

    public Circle(){
        id=init++;
        total++;
    }

    public Circle(double radius){
        this();
        /*id=init++;
        total++;*/
        this.radius=radius;
    }

    private static int total;//记录创建的圆的个数
    private static int init=1001;//static声明的属性被所有对象共享

    public double findArea(){
        return 3.14*radius*radius;
    }

    public double getRadius() {
        return radius;
    }

    public void setRadius(double radius) {
        this.radius = radius;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public static int getTotal() {
        return total;
    }
}

单例模式

1. 设计模式的说明
   1.1 理解
   设计模式是在大量的实践中总结和理论化之后优选的代码结构、编程风格、以及解决问题的思考方式。
   1.2 常用设计模式——23种经典的设计模式
   创建型模式，共5种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。
   结构型模式，共7种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
   行为型模式，共11种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

2. 单例模式
   2.1 要解决的问题：
   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。
   2.2 具体代码的实现：
   饿汉式：

class Bank{
    //1. 私有化类的构造器
    private Bank(){

    }
    //2. 内部创建类的对象
    //4. 要求此对象也必须声为静态的
    private static Bank instance=new Bank();

    //3. 提供公共的静态的方法，返回类的对象
    public static Bank getInstance(){
        return instance;
    }
}

class Order{
    //1. 私有化类的构造器
    private Order(){

    }
    //2. 内部创建类的对象
    //4. 要求此对象也必须声为静态的
    private static Order instance=null;
	static{
		instance=new Order;
	}
    //3. 提供公共的静态的方法，返回类的对象
    public static Bank getInstance(){
        return instance;
    }
}

懒汉式：

class Order{
    //1. 私有化类的构造器
    private Order(){

    }
    //2. 声明当前类对象，没有初始化
    //4. 此对象也必须声明为static的
    private static Order instance=null;
    //3. 声明public、static的返回当前类对象的方法
    public static Order getInstance(){
        if (instance==null){
            instance=new Order();
        }
        return instance;
    }
}

2.3 两种方式的对比
饿汉式：
　　　 坏处：对象加载时间过长
　　　 好处：饿汉式是线程安全的
懒汉式：
　　 　 好处：延迟对象的创建
　　　 目前的写法坏处：线程不安全。——>到多线程内容时，再修改

二、main()的使用说明

1. main方法作为程序的入口。
2. main()方法也是一个普通的静态方法。
3. main()方法可以作为我们与控制台交互的方式。（之前，使用Scanner）
   如何将控制台获取的数据传给形参

小结：一叶知秋

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

public：权限修饰符：private、缺省、protected、public——>封装性
static：关键字（修饰符）static、final、abstrac、native可以用来修饰方法
void：返回值类型：无返回值/有返回值——>return
main：方法名：需要满足标识符命名的规则、规范：“见名知意”
形参列表：重载 vs 重写：参数的值传递机制：体现对象的多态性
方法体：来体现方法的功能

三、类的结构：代码块

或称为初始化块，重要性较属性、方法、构造器差一些

1. 代码块的作用：用来初始化类、对象的信息
2. 分类：代码块要是使用修饰符，只能使用static
3. 静态代码块：
   ① 内部可以有输出语句
   ② 随着类的加载而执行，而且只执行一次
   ③ 作用：初始化类的信息
   ④ 如果一个类中定义了多个静态代码块，则按照声明的先后顺序执行
   ⑤ 静态代码块的执行要优先于非静态代码块的执行
   ⑥ 静态代码块内只能调用静态的属性、静态的方法，不能调用非静态的结构
   非静态代码块：
   ① 内部可以有输出语句
   ② 随着对象的创建而执行
   ③ 每创建一个对象，就执行一次非静态代码块
   ④ 作用：可以在创建对象时，对对象的属性进行初始化
   ⑤ 如果一个类中定义了多个非静态代码块，则按照声明的先后顺序执行
   ⑥ 非静态代码块内可以调用静态的属性、静态的方法，或非静态的属性、非静态的方法
4. 实例化对象时，涉及到父类、子类种静态代码块、非静态代码块、构造器的加载顺序
   总结：由父及子，静态先行。

属性赋值的位置

① 默认初始化
② 显式初始化⑤ 在代码块中赋值
③ 构造器中初始化
④ 有了对象以后，可以通过"对象.属性"或“对象.方法”的方式，进行赋值
⑤ 在代码块中赋值

执行的先后顺序：①——②/⑤——③——④

四、关键字：final（最终的）

1. 可以用来修饰：类、方法、变量
2. 具体的：
   2.1 final用来修饰一个类：此类不能被其他类所继承。
   　　比如：String类、System类、StringBuffer类
   2.2 final用来修饰方法：表明此方法不可以被重写
   　　比如：Object类中getClass()
   2.3 final用来修饰变量：此时的“变量”就称为是一个常量
   ① final修饰属性：可以考虑赋值的位置有：显式初始化、代码块中初始化、构造器中初始化。
   ② final修饰局部变量：
   尤其是使用final修饰形参时，表明此形参是一个常量。当我们调用此方法时，给常量形参赋一个实参，一旦赋值以后，就只能在方法体内使用此形参，但不能进行重新赋值。

局部变量
形参： 在定义方法签名时定义的变量，形参的作用域在整个方法内有效
方法局部变量： 在方法体中定义的变量，作用域从定义该变量的地方生效，到该方法结束时失效
代码块局部变量： 在代码块中定义的变量，作用域从定义该变量的地方生效，到该代码块结束时失效

static final用来修饰属性：全局常量

五、关键字：abstract（抽象的）

1. 可以用来修饰：类、方法
2. 具体的：
   2.1 abstract修饰类：抽象类
   ① 此类不能实例化
   ② 抽象类中一定有构造器，便于子类实例化时调用（涉及：子类对象实例化的全过程）
   ③ 开发中，都会提供抽象类的子类，让子类对象实例化，完成相关的操作。——抽象的使用前提：继承性
   2.2 abstract修饰方法：抽象方法
   ① 抽象方法只有方法的声明，没有方法体
   ② 包含抽象方法的类，一定是一个抽象类。反之，抽象类中可以没有抽象方法。
   ③ 若子类重写了父类中的所有的抽象方法，此子类方可实例化
   ④ 若子类没有重写父类中的所有的抽象方法，则此子类也是一个抽象类，需要使用abstract修饰
3. 注意点
   abstract不能用来修饰：属性、构造器等结构
   abstract不能用来修饰私有方法、静态方法、final的方法、final的类
4. abstract的应用举例
   举例一：

public abstract class Vehicle{
	public abstract double calcFuelEfficiency(); //计算燃料效率的抽象方法
	public abstract double calcTripDistance(); //计算行驶距离的抽象方法
}
public class Truck extends Vehicle{
	public double calcFuelEfficiency( ) { //写出计算卡车的燃料效率的具体方法 }
	public double calcTripDistance( ) { //写出计算卡车行驶距离的具体方法 }
}
public class RiverBarge extends Vehicle{
	public double calcFuelEfficiency( ) { //写出计算驳船的燃料效率的具体方法 }
	public double calcTripDistance( ) { //写出计算驳船行驶距离的具体方法}
}

举例二：

class GeometricObject{
	public abstract double findArea();
}

class Ciecle extends GeometricObject{
	private double radius;
	public double findArea(){
		return 3.14*radius*radius;
	}
}

举例三：IO流中涉及到的抽象类：InputStream/OutputStream/Reader/Writer。在其内部定义了抽象的read()、write()

模板方法的设计模式

1. 解决的问题
   在软件开发中实现一个算法时，整体步骤很固定、通用，这些步骤已经在父类中写好了。但是某些部分易变，易变部分可以抽象出来，供不同子类实现。这就是一种模板模式。

2. 举例

abstract class Template{
    //计算某段代码执行所需要花费的时间
    public void spendTime(){
        long start=System.currentTimeMillis();
        code();//不确定的部分、易变的部分
        long end=System.currentTimeMillis();
        System.out.println("花费的时间为："+(end-start));
    }

    public abstract void code();
}

class SubTemplate extends Template{

    @Override
    public void code() {
        for (int i=2;i<=1000;i++){
            boolean isFlag=true;
            for (int j=2;j<=Math.sqrt(i);j++){
                if (i%j==0){
                    isFlag=false;
                    break;
                }
            }
            if (isFlag){
                System.out.println(i);
            }
        }
    }
}

3. 应用场景
   模板方法设计模式是编程中经常用得到的模式。各个框架、类库中都有他的
   影子，比如常见的有：
   • 数据库访问的封装
   • Junit单元测试
   • JavaWeb的Servlet中关于doGet/doPost方法调用
   • Hibernate中模板程序
   • Spring中JDBCTemlate、HibernateTemplate等

六、关键字：interface（接口）

1. 使用说明
   ① 接口使用interface来定义
   ② Java中，接口和类是并列的两个结构
   ③ 如何定义接口：定义接口中的成员
   JDK7及以前：只能定义全局常量和抽象方法
   全局常量：public static final的。但是书写时，可以省略不写
   抽象方法：public abstract的
   JDK8：除了定义全局常量和抽象方法之外，还可以定义静态方法、默认方法（略）。
   ④ 接口中不能定义构造器！意味着接口不可以实例化
   ⑤ Java开发中，接口都通过让类去实现（implements）的方式来使用。
   如果实现类覆盖了接口中的所有抽象方法，则此实现类就可以实例化
   如果实现类没有覆盖接口中所有的抽象方法，则此实现类仍为一个抽象类
   ⑥ Java可以实现多个接口———弥补了Java单继承性的局限性
   格式：class AA extends BB implements CC,DD,EE
   ⑦ 接口与接口之间可以继承，而且可以多继承
   ⑧ 接口的具体使用，体现多态性
   ⑨ 接口，实际上可以看作是一种规范

2. 举例：
   

class Computer{

    public void transferDate(USB usb){//USB usb=new Flash();
        usb.star();
        System.out.println("具体的传输数据的细节");
        usb.stop();

    }
}
//定义了一个规范，比如和电脑传输数据时，需要遵循一个规范，就叫做USB的规范了
interface USB{
    //常量：定义了长、宽、最大最小的传输速度等
    void star();
    void stop();
}

class Flash implements USB{

    @Override
    public void star() {
        System.out.println("U盘开启工作");
    }

    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("U盘结束工作");
    }
}

class Printer implements USB{

    @Override
    public void star() {
        System.out.println("打印机开启工作");
    }

    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("打印机结束工作");
    }
}

体会：
① 接口使用上也满足多态性
② 接口，实际上就是定义了一种规范
③ 开发中，体会面向接口编程

3. 体会面向接口编程的思想
   面向接口编程：我们在应用程序中，调用的结构都是JDBC中定义的接口，不会出现具体某一个数据库场上的API。
4. Java8中关于接口的新规范
   ① 接口中定义的静态方法，只能通过接口来调用。
   ② 通过实现类的对象，可以调用接口中默认的方法。如果实现类重写了接口中默认的方法，调用时，仍然调用的是重写以后的方法。
   ③ 如果子类（或实现类）继承的父类和实现的接口中声明了同名同参数的方法，那么子类在没有重写此方法的情况下，默认调用的是父类中同名同参数的方法——类优先原则。
   ④ 如果实现类实现了多个接口，而这多个接口中定义了同名同参数的默认方法，那么在实现类没有重写此方法的情况下，报错——接口冲突，这就需要我们必须在实现类中重写此方法。
   ⑤ 如何在子类（或实现类）的方法中调用父类、接口中被重写的方法。

public void myMethod(){
        method3();;//自己定义的重写的方法
        super.method3();//调用的是父类中声明的
        //调用接口中的默认方法
        CompareA.super.method3();
        CompareB.super.method3();
    }

5. 面试题：抽象类和接口的异同？
   相同点：不能实例化；都可以包含抽象方法。
   不同点：
   ① 把抽象类和接口（java7，Java8，Java9）的定义、内部结构解释说明
   ② 类：单继承性，接口：多继承，类与接口：多实现

代理模式

1. 解决的问题
   代理模式是Java开发中使用较多的一种设计模式。代理设计就是为其
   他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

2. 举例

interface NetWork{
    public void browse();
}

//被代理类
class Server implements NetWork{

    @Override
    public void browse() {
        System.out.println("真实的服务器访问网络");
    }
}

//代理类
class ProxyServer implements NetWork{

    private NetWork work;

    public ProxyServer(NetWork work){
        this.work=work;
    }

    public void check(){
        System.out.println("联网之前的检查工作");
    }
    @Override
    public void browse() {
        check();
        work.browse();
    }
}

3. 应用场景

工厂的设计模式

1. 解决的问题
   实现了创建者与调用者的分离，即将创建对象的具体过程屏蔽隔离起来，达到提高灵活性的目的。
2. 具体模式
   ① 简单工厂模式：用来生产同一等级结构中的任意产品。（对于增加新的产品，
   需要修改已有代码）
   ② 工厂方法模式：用来生产同一等级结构中的固定产品。（支持增加任意产品）
   ③ 抽象工厂模式：用来生产不同产品族的全部产品。（对于增加新的产品，无
   能为力；支持增加产品族）

七、类的结构：内部类（类的第五个成员）

1. 定义：
   Java中允许将一个类声明在另一个类B中，则类A就是内部类，类B称为外部类。
2. 内部类的分类：
   成员内部类(静态、非静态) vs 局部内部类（方法内、代码块类、构造器内）
3. 成员内部类的理解：
   3.1 一方面，作为外部类的成员：
   ① 调用外部类的结构
   ② 可以被static修饰
   ③ 可以被4种不同的权限修饰
   3.2 另一方面，作为一个类：
   ① 类内可以定义属性、方法、构造器等
   ② 可以被final修饰，表示此类不能被继承。言外之意，不使用final，就可以被继承
   ③ 可以被abstract修饰，表示此类不能被实例化。
4. 成员内部类
   4.1 如何创建成员类的对象？（静态的、非静态的）

		//创建静态的Dog内部类的实例（静态的成员内部类）：
        Person.Dog dog=new Person.Dog();
        dog.show();
        //创建非静态的Bird内部类的实例（非静态的成员内部类）：
        //Person.Bird bird=new Person.Bird();//错误的
        Person p=new Person();
        Person.Bird bird=p.new Bird();

??4.2 如何在成员内部类中调用外部类的结构？

class Person {
    String name="小明";
    public void eat(){
    }
	//非静态成员内部类
    class Bird{
        String name="杜鹃";
        public void display(String name){
            System.out.println(name);//方法的形参
            System.out.println(this.name);//内部类的属性
            System.out.println(Person.this.name);//外部类的属性
            //Person.this.eat();
        }
    }
}

5. 局部内部类的使用

//返回一个实现了Comparable接口的类的对象
    public  Comparable getComparable(){
        //创建一个实现了Comparable接口的类:局部内部类
        //方式一：
        /*class MyComparable implements Comparable{

            @Override
            public int compareTo(Object o) {
                return 0;
            }
        }
        return new MyComparable();//匿名对象 非匿名实现类*/

        //方式二：匿名实现类 匿名对象
        return new Comparable() {
            @Override
            public int compareTo(Object o) {
                return 0;
            }
        };
    }

??注意点：在局部内部类的方法中（比如show），如果调用局部内部类所声明的方法（比如method）中的局部变量（num）的话，要求此局部变量声明为final的。
JDK7及之前的版本：要求此局部变量显示的声明为final的
JDK8及之后的版本：可以省略final的声明
??总结：成员内部类和局部内部类，在编译后都会生成字节码文件。成员内部类和局部内部类的文件命名格式不同。