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java语言学习（5）

news 来源：原创 2025/7/16 2:14:56

第九章

类变量和类方法
理解main方法语法
代码块
单列设计模式
final关键字
抽象类
接口

类变量/静态变量

该变量最大的特点就是会被本类的所有对象实例共享，类变量可以通过类名来访问

分析代码，探讨内存的分配

    class Child{private String name;public static int count = 0;//这个叫类变量或者叫静态变量public Child(String name){this.name = name;}public void join(){System.out.println(name+"加入了游戏");}}

在jbk8之前，我们认为是放在静态域里面的。

在jbk8之后，我们认为是放在堆里的。

在这里插入图片描述

不管static变量在哪里

static变量是同一个类所有对象共享
static类变量，在类加载时候就生成了

定义：类变量也叫静态变量/静态数学，是该类的所有对象共享的变量，任何一个该类的对象去访问它时，取到的都是相同的值，统一任何一个该类的对象去修改它时，修改的也是同一个变量

语法

访问修饰符 static 数据类型变量名；【推荐】

static 访问内修饰符数据类型变量名；

访问

类名.类变量名【推荐】

对象名.类变量名

【静态变量的访问修饰符的访问权限和范围和普通属性是一样的】

类变量细节

当我们需要让某个类的所有对象都共享一个变量时，就可以考虑使用类变量（静态变量），比如：定义学生类，统计所有学生共交多少钱
类变量是该类的所有对象共享的，而实例变量是每个对象独享的
加上static称为类变量或静态变量，否则称为实例变量/普通变量/非静态变量
类变量可以通过类名.类变量名或者对象名.类变量名来访问，但java设计者推荐我们使用类名.类变量名方式访问。【前提，满足访问修饰符的访问权限和范围】
实例变量不能通过类名.类变量名方式访问
类变量是在加载时就初始化了，也就是说，即使你没有创建对象，只要类加载了，就可以使用类变量了
类变量的生命周期是随类的加载开始，随着类消亡而销毁

注：静态变量是类加载的时候，就创建了，所以我们没有创建对象实例，也可以通过类名.类变量名来访问

类方法/静态方法

语法

访问修饰符 static 数据返回类型方法名（）{} 【推荐】

static 访问修饰符数据返回类型方法名（）{}

调用

类名.类方法名

对象名.类方法名

说明

当方法使用了static修饰后，该方法就是静态方法

静态方法可以访问静态属性/变量

类方法的使用场景

当方法中不涉及到任何和对象相关的成员，则可以将方法设计成静态方法，提高开发效率
比如根据类中的方法utils
- Math类
- Arrays类
- Collections集合类
如果我们不希望创建实例，也可以调用某个方法（即当作工具来使用），这时把方法做成静态方法非常合适

小结：程序员实际开发，往往会将一些通用的方法，设计成静态方法，这样我们不需要创建对象就可以使用了，比如打印一维数组冒泡排序，完成某个计算任务…

类变量和类方法注意事项

类方法和普通方法都是随着类的加载而加载，将结构信息存储在方法区
- 类方法中无this的参数
- 普通方法中隐含着this的参数
类方法中只能访问静态变量或静态方法
类方法可以通过类名调用，也可以通过对象名调用
普通方法和对象有关，需要通过对象名来调用

理解main方法语法

main方法是虚拟机调用
java虚拟机需要调用类的main（）方法，所以该方法的访问权限必须是public
java虚拟机在执行main（）方法是不必创建对象，所以该方法必须是static
该方法解释String类型的数组参数，该数组中保存执行java命令时传递给所允许的类的参数

特别提醒

在main（）方法中，我们可以直接调用main方法所在类的静态方法或静态属性
但是，不能直接访问该类中的非静态成员，必须创建该类的一个实例对象后，才能通过这个对象去访问类中的非静态成员

代码块

定义：代码块又称为初始化块，属于类中的成员（是类的一部分），类似于方法，将逻辑语句封装在方法体中，通过{}包围起来

与方法的差别：没有方法名，没有返回，没有参数，只有方法体，而且不能通过对象或类现实调用，而创建对象时隐式调用

基本语法

修饰符{

代码

}；

说明

修饰符可选，要写的话，自能写static
代码块分为两类，使用static修饰的叫静态代码块，没有static修饰的，叫普通代码块/非静态代码块
逻辑语句可以为任何逻辑语句（输入，输出，方法调用，循环，判断）
；好可写，可不写

理解

相当于另外一种形式的构造器（对构造器的补充机制），可以做初始化的操作
场景：如果多个构造器都要重复语句，可以抽取到初始化块中，提高代码的重用性
不管调用哪个构造器，创建对象，都会先调用代码块的内容

细节1

static代码块也叫静态代码块，作用就是对类进行初始化，而且它随着类的加载而执行，并且只会执行一次。如果是普通代码块，每创建一个对象就会执行一次
类声明时候被加载
- 创建对象实例时（new）
- 创建子类对象实例，父类也会被加载
- 使用类的静态成员时（静态属性，静态方法）
普通的代码块，在创建对象实例时，会被隐式调用，被创建一次，就会调用一次。如果只是使用的类的静态成员时，普通代码块并不会执行

小结：

static代码块是类加载时执行，所以只会执行一次
普通代码块时在创建对象时调用的，创建一次，调用一次
类加载的3种情况，需要记住

细节2（调用顺序）

调用静态代码块和静态属性初始化（注意：静态代码块和静态属性初始化调用的优先级一样，如果有多个静态代码和多个静态变量初始化，则按他们定义的顺序调用）
调用普通代码块和普通属性的初始化（注意：普通代码块和普通属性初始化的第哦啊用优先级一样，如果有多个普通代码块和多个普通属性初始化，则按定义顺序调用）
调用构造方法

小结：静态 > 普通 > 构造

细节3（构造器）

构造器的最前面其实隐含了 super() 和调用普通代码块

    class A{public A(){//这里有隐藏执行要求//(1)super//(2)调用普通代码块//(3)执行构造器}}

细节4（继承关系）

父类的静态代码块和静态属性（优先级一样，按定义顺序执行）
子类的静态代码块和静态属性（优先级一样，按定义顺序执行）
父类的普通代码块和普通属性初始化（优先级一样，按定义顺序执行）
父类的构造器
子类的普通代码块和普通属性初始化（优先级一样，按定义顺序执行）
子类的构造器

单例设计模式

设计模式：是在大量的实践种总结和理论化之后的优选代码结构，编程风格，以及解决问题的思考方式。设计模式就像是经典的棋谱，不同的棋局，我们用不同的棋谱，免去我们自己再思考和摸索

单例模式：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，并且该类只提供一个取得对象实例的方法

单例模式
- 饿汉式
  - 构造器私有化，防止直接new
  - 类的内部创建对象
  - 向外暴露一个静态的公共方法

      class GirlFriend{private String name;//单例模式----饿汉式//1.将构造器私有化//2.在类的内部直接创建对象（该对象是static）//3.提供一个公共的static方法，返回gf对象private static GrilFriend gf = new GirlFriend("好人");private GrilFriend(String name){this.name = name;}public static Grilfriend getInstance(){return gf;}}//饿汉式创建的对象一般是重量级对象//饿汉式创建了对象，可能会使用不到

懒汉式
- 构造器私有化
- 定义一个static静态属性对象
- 提供一个public的static方法，可以返回一个Cat对象
- 懒汉式，只有当用户使用getInstance时，才返回cat对象，面对再次调用时，会返回上次创建的cat对象，从而保持了单例

      class Cat{private Cat(String name){this.name = name;}public static Cat getInstance(){if(cat == null){cat = new Cat("好人");}return cat;}}

饿汉式和懒汉式之间的区别

二者最主要的区别在于创建对象的时机不同：饿汉式是在类加载就创建了对象实例，而懒汉式是在使用时才创建
饿汉式不存在线程安全问题，懒汉式存在线程安全问题。
饿汉式存在浪费资源的可能。因为如果程序员一个对象实例都没有使用，那么饿汉式创建的对象就浪费了，懒汉式是使用时才创建，就不存在这个问题
在我们javaSE标准类中，Java.lang.Runtime就是经典的单例模式

final关键字

final可以修饰类，属性，方法，局部变量。

使用final的情况

当不希望类被继承时，可以用final修饰
当不希望父类的某个方法被子类覆盖/重写（override）时，可以用final关键字修饰
放不希望类的某个属性的值被修改，可以用final修饰
当不希望某个局部变量被修改，可以使用final修饰

细节

final修饰的属性又叫常量，一般用 XX_XX来命名
final修饰的属性在定义时，必须赋初值，并且以后不能再修改，赋值可以在如下位置之一
- 定义时
- 在构造器中
- 在代码块中
如果final修饰的属性是静态的，则初始化的位置只能是
- 定义时
- 在静态代码块
- 注：不能在构造器中赋值
final类不能继承，但是可以实例化对象
如果类不是final类，但是含有final方法，则该方法虽然不能重写，但是可以被继承
一般来说，如果一个类已经是final类了，就没有必要再将方法修饰成final方法
final不能修饰构造方法（构造器）
final和static往往搭配使用，效率更高，底层编译器做了优化处理。（不会做类的加载）
包装类（Integer,Double,Float,Boolean等都是final），String也是final类

//例题
public class Something{
public int addOne(final int x){
++x;//错误的写法
return x+1; //正确
}
}

抽象类

用法：当父类的某些方法，需要声明，但是于不确定如何实现时，可以将器声明为抽象方法，那么这个类就是抽象类

所谓的抽象方法，就是没有实现的方法（没有方法体）
当一个类中存在抽象方法时，需要将该类声明为抽象类
一般来说，抽象类会被继承，由其子类来实现

介绍

用abstract 关键字来修饰一个类时，这个类就叫抽象类
- 访问修饰符 abstract 类名{}
用abstract关键字来修饰一个方法时，这个方法就是抽象方法
- 访问修饰符 abstract 返回类型方法名（参数列表）；
- 没有方法体
抽象类的价值更多资源是终于设计，是这记者设计好后，让子类继承并实现抽象类（）
抽象类，是考官比较爱问的知识点，在框架和设计模式使用较多

细节

抽象类不能被实例化
抽象类不一定要包含abstract方法，也就是说，抽象类可以没有abstract方法
一旦类包含了abstract 方法，则这个类必须声明为abstract
abstract 只能修饰类和方法，不能修饰属性和其他的
抽象类可以于任意成员【抽象类还是类】，比如：非抽象方法，构造器，静态属性…
抽象方法不能有主体
如果一个类继承了抽象类，则它必须实现抽象类的所有抽象方法，除非它自己也声明为abstract类
抽象方法不能使用private，final，static来修饰，因为这些关键子都是和重写相违背的

抽象类最佳实践-----模板设计模式

需求

有多个类，完成不同的任务job
要求能过得到各自完成任务的时间

补充知识：得到时间函数

long start System.currentIimeMillis();....long end System.currentIimeMillis();System.out.println(end - start)

模板设计如下

    public class data01 {public static void main(String[] args) {worker worker = new worker();worker.Time();}}abstract class Tool{public abstract void job();public void Time(){long time = System.currentTimeMillis();job();long time2 = System.currentTimeMillis();System.out.println("工作时间为" + (time2 - time));}}class worker extends Tool{public void job(){long all = 0;for (int i = 0; i < 1000; i++) {for (int j = 0; j < 1000; j++) {all++;}}System.out.println(all);}}

接口

介绍：接口就是给出一些没有实现的方法，封装到一起，到某个类要使用时候，在根据具体情况把这些方法写出来，语法如下

    public interface 接口名{//属性//方法}//在接口中，抽象方法可以省略abstruse关键字class 类名 implements 接口{自己的属性自己的方法必须实现的接口的抽象方法}//如果一个类implements 实现接口//需要将该接口的所有抽象方法都实现

在Jdk 7 前接口里的所有方法都没有方法体，即都是抽象方法
jdk8 后接口可以有静态方法，默认方法，也就是说接口中可以有方法的具体实现。实现默认方法时需要使用default关键字修饰。

    //接口的实现public class data01 {public static void main(String[] args) {Dog dog = new Dog();Dog.text(dog);}}interface Too{public void speak();public void cry();}class Dog implements Too {public void speak(){System.out.println("Dog!");}public void cry(){System.out.println("汪汪汪汪！！！");}public static void text(Too too){too.speak();too.cry();}}

细节

接口不能被实例化
接口中使用的方法哦都是public方法，接口中抽象方法，可以不用abstract修饰
一个普通类实现接口，就必须将该接口的所有方法都实现
抽象类实现接口，可以不用实现接口的方法
一个类同时可以实现多个接口
- class Pig implements IB,IC{}
接口中的属性，只能是final的，而且是public，static，final 修饰符
- int a = 1;
- 实际上是 public static final int a = 1；（必须初始化）
接口中属性的访问形式：接口名.属性名
一个接口不能继承其他的类，但是可以继承多个别的接口
- interface A extends B,C{}
接口的修饰符只能是public 和默认，这点和类的修饰符是一样的

例题

interface A{int a =23;
}
class B implements A{}//在main中B b = new B();
//b.a -----> 23
//A.a -----> 23
//B.a -----> 23

接口与继承类

小结：当之类继承了父类，就自动的拥有父类的功能。如果子类需要扩展功能，可以通过实现接口的方式扩展。

可以理解为实现接口是对java 单继承机制的一种补充

    //体会接口对于单继承机制的补充作用public class data01 {public static void main(String[] args) {LittleMonkey littleMonkey = new LittleMonkey(12, "大王");littleMonkey.swim();littleMonkey.play();}}interface Fish{void swim();}class Monkey{int age;String name;public Monkey(int age, String name) {this.age = age;this.name = name;}public void play(){System.out.println("Monkey played!");}}class LittleMonkey extends Monkey implements Fish{public LittleMonkey(int age, String name) {super(age, name);}public void swim(){System.out.println("LittleMonkey  can swim!");}}

继承的价值主要在于：解决代码的复用性和可维护性。

接口的价值主要在于：设计，设计好各种规范（方法），让其他类去实现这些方法，更加灵活

接口比继承更加灵活，继承是满足 is - a 的关系，而接口只满足 like - a 的关系

接口在一定程度上实现代码的解耦【接口的规范性+动态绑定】…后面会提及

接口的多态

多态参数

//多态参数的实现public class data01 {public static void main(String[] args) {Phone phone = new Phone();Camera camera = new Camera();Tool.tool(camera);Tool.tool(phone);}
}interface USB{v}oid open();void close();
}class Phone implements USB{@Overridepublic void open() {System.out.println("手机连上了USB");}@Overridepublic void close() {System.out.println("手机连接断开");}
}class Camera implements USB{@Overridepublic void open() {System.out.println("相机连接");}@Overridepublic void close() {System.out.println("相机断开");}
}class Tool{public static void tool(USB usb){usb.open();usb.close();}
}
//数组存放也可以

多态传递

java语言学习（5）

第九章目录类变量和类方法理解main方法语法代码块单列设计模式 final关键字抽象类接口类变量/静态变量该变量最大的特点就是会被本类的所有对象实例共享，类变量可以通过类名来访问分析代码，探讨内存的分配 class Child{private Str…...

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第九章

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