Java重修第五天—面向对象2

通过学习本篇文章可以掌握如下知识

• static；
• 设计单例；
• 继承。

之前文章我们已经对面向对象进行了入门学习，这篇文章我们就开始深入了解面向对象设计。

static

我们定义了一个 Student类，增加姓名属性：name ；它的成员变量name是属于每个对象的，每个对象都会存一份该数据，如果我们创建一个成员变量xxx，该成员变量是所有对象共享的？应该怎么创建呢？

public class Student {
    String name;
}
?

static 就可以解决该问题。

static 修饰成员变量

成员变量按照有无static修饰，分为两种：

1. 类变量：该成员变量属于类，类的全部对象或者实例都会共享。
2. 实例变量(对象变量)

类变量

定义student类，两个成员变量：age 和 static修饰name。下图很形象的说明了类变量和实例变量的区别。

用法

• 类变量的访问通过类名.变量名。

• 实例变量的访问对象.变量名

代码验证

public class FaceObject_05 {
 ? ?public static void main(String[] args) {
 ? ? ? ?// 推荐使用方式
 ? ? ? ?Student2.name = "张三";
?
 ? ? ? ?Student2 s1 = new Student2();
 ? ? ? ?// 不推荐用对象名访问类变量，这里只是为了说明类变量是共享的。
 ? ? ? ?System.out.println(s1.name); ? // 张三
?
?
 ? ? ? ?Student2 s2 = new Student2();
 ? ? ? ?// 不推荐用对象名访问类变量，这里只是为了说明类变量是共享的。
 ? ? ? ?System.out.println(s2.name); ? // 张三
?
?
 ? ? ? ?s2.name = "李四";
 ? ? ? ?System.out.println(s1.name); ? // 李四
 ?  }
}

static 执行原理

【第一步】执行类变量赋值操作，由于是类变量，因此需要将student类加载到方法区中。

【第二步】 将类变量加载到堆内存中，并且赋初值，然后代码调用为之赋值为"袁华"

【第三步】生成student 变量s1

【第四步】通过s1.name 修改类变量值，不推荐。

总结：类变量属于类，与类一起加载，在内存中只保存一次。

注意，这里的一次是，该student类只能有一个static 修饰的name变量。

如果你定义了一个teacher类，它也可以有static修饰的name变量，这个是不冲突的。

static 修饰方法

类方法：有static修饰的成员方法，属于类

实例方法：没有static修饰的方法。

类方法

使用类名.方法调用(推荐)

使用对象名.方法调用(不推荐)

public class Student3 {
?
 ? ?public static void hello(){
 ? ? ? ?System.out.println("helloWorld");
 ?  }
?
 ? ?public void hello2(){
 ? ? ? ?System.out.println("helloWorld222 java");
 ?  }
}

类调用实例方法会报错

调用结果

成员方法的执行原理与，成员变量基本类似，这里就不再冗余陈述了。

总结

类方法可以直接访问类成员，不可以直接访问实例成员。

实例方法即可以直接访问类成员，也可以访问实例成员

实例方法可以出现this关键字，类方法不可以出现this关键字。

static应用—代码块

代码块是类的五大成分之一 （成员变量、构造器、方法、代码块、内部类）

代码块分为两种：

静态代码块

格式：static{}

特点：类加载时自动执行，类只会加载一次，因此静态代码块只会执行一次。

作用：完成类的初始化，例如对类变量的初始化赋值。

验证

静态代码块只调用了一次。

number先于静态代码块执行

静态代码块先于number执行

因此他们的执行顺序是谁在前谁先执行。

实例代码块

格式：{}

特点：每次创建对象时候都会执行实例代码块，并且在构造器前执行

作用：用于完成对象属性的初始化。

注意与静态代码块的区别

单例模式

例如我们的任务管理器。就是单例模式的实现，我们只能打开一个任务管理器。确保一个类只有一个对象。

设计思路

• 把类的构造器私有；

• 定义一个类变量记住类的一个对象；

• 定义一个类方法，返回对象；

根据上述设计思路设计单例模式

public class A {
 ?  private static A a = new A();
?
?
 ?  public A() {
 ?  }
?
 ?  public static A getA(){
 ? ? ?  return a;
 ?  }
}

验证，可以看出，生成了三个变量a1,a2,a3；但是它们的地址都是一样的。

这里没学会单例模式也是没事的，这里只是引入单例有一个印象就可以了，重点是深入学习static。

继承

系统中定义了很多实体类，他们中有很多属性，行为存在重复代码，如何对代码进行优化降低冗余提高复用呢？

什么是继承呢？下图形象的说明了继承。

下面我们用代码介绍一些继承的两大特点。

public class A {
?
 ? ?public A() {
 ? ? ? ?System.out.println("A对象被初始化了");
 ?  }
?
 ? ?public int i;
 ? ?public void ?print1(){
 ? ? ? ?System.out.println("====print1====");
 ?  }
?
 ? ?// 私有成员
?
 ? ?private int j;
 ? ?private void print2(){
 ? ? ? ?System.out.println("===print2===");
 ?  }
}

public class B extends A{
 ?  public void print3(){
 ? ? ?  System.out.println(i);
 ? ? ?  print1();
 ?  }
}

1、子类继承父类的非私有成员变量，私有的却不行。可以看到报错了。 

2、子类的对象由父类和子类一起完成。可以看到虽然没有创建A对象，但是在创建B对象时候却调用了A类的构造器。 
?

继承的执行原理

【第一步】创建对象b，首先需要将B类加入到方法区，然后B继承A也需要将A类载入方法区。

【第二步】完成b对象创建

权限修饰符

private，public，protected，default(缺省)

他们的各自作用和能够被访问的范围。

?

这个很容易验证就不用代码验证了。

继承中的方法重写

【第一步】定义类A，类B和测试类，在类A中定义两个简单方法，类B 继承A。

然后再测试类中创建变量b，由于B继承A，因此b可以直接调用A中的方法，

【第二步】在B中创建和A相同的方法，然后再次执行程序，结果是调用B中的方法。这就是方法重写。为了更容易区分，应该在方法上加一个@override注解。

具体来讲

• 当子类觉得父类中的某个方法不好用，或者无法满足自己的需求时，子类可以重写一个方法名称参数列表一样的方法，去覆盖父类的这个方法，这就是方法重写

• 注意:重写后，方法的访问，Java会遵循就近原则。

• 重写后一般使用override注解进行声明

• 子类重写父类方法时，访问权限必须大于等于原函数

• 重写方法返回值类型，必须于重写方法的返回值类型一样，或者更小

• 私有方法，静态方法不能重写。

总结

?

子类构造器的特点

子类的全部构造器，都会调用父类的构造器，然后再调用自己的。

声明父类F，子类Z

class F{
 ? ?public F(){
 ? ? ? ?System.out.println("===父类的F 无参构造器===");
 ?  }
}
?
class Z extends F{
 ? ?public Z(){
 ? ? ? ?System.out.println("===子类的Z 无参构造器===");
 ?  }
?
 ? ?public Z(String name) {
 ? ? ? ?System.out.println("===子类的Z 有参构造器==="+ name);
 ?  }
}
?
public class Test {
 ? ?public static void main(String[] args) {
 ? ? ? ?Z z = new Z();
 ? ? ? ?Z z2 = new Z("zzz");
 ?  }
}
?

测试结果

这是因为在子类构造器中都有一个隐藏代码

super();

?