Java重修第五天—面向对象2

发布时间:2024年01月13日

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();

?

文章来源:https://blog.csdn.net/abc123mma/article/details/135565967
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