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【Java】Java 中不同类型的类详解

news 来源：原创 2025/9/18 15:28:11

目录

  • Java 中不同类型的类详解
    • 一、基础类类型
      • 1. 普通类（Concrete Class）
      • 2. 抽象类（Abstract Class）
      • 3. 接口（Interface）
      • 4. 枚举类（Enum Class）
    • 二、嵌套类与特殊类
      • 5. 内部类（Inner Class）
      • 6. 单例类（Singleton Class）
      • 7. 记录类（Record Class）（Java 14+）
    • 三、高级类与设计模式相关类
      • 8. 密封类（Sealed Class）（Java 17+）
      • 9. 功能接口（Functional Interface）
      • 10. 工具类（Utility Class）
      • 11. 不可变类（Immutable Class）
      • 12. 代理类（Proxy Class）
    • 四、其他重要概念
      • 13. POJO/Java Bean
      • 14. 注解类型（Annotation Type）
    • 总结表格：类类型对比

Java 中不同类型的类详解

一、基础类类型

1. 普通类（Concrete Class）

  • 定义：使用 class 声明，可直接实例化的类。

  • 特点：

    • 包含属性、方法、构造方法。
    • 默认可被继承（除非用 final 修饰）。

  • 示例：

    public class Animal {private String name;public Animal(String name) { this.name = name; }public void eat() { System.out.println(name + " is eating."); }
}

  • 场景：具体业务逻辑的实现。

2. 抽象类（Abstract Class）

  • 定义：用 abstract 修饰，不可直接实例化。
  • 特点：
    • 可包含抽象方法（无实现）和具体方法。
    • 子类必须实现所有抽象方法（除非子类也是抽象类）。
  • 示例：
    public abstract class Shape {public abstract double calculateArea();public void printInfo() { System.out.println("This is a shape."); }
}
  • 场景：定义通用模板，强制子类实现特定逻辑。

3. 接口（Interface）

  • 定义：用 interface 声明，定义行为规范。
  • 特点：
    • Java 8+ 支持默认方法（default）、静态方法（static）。
    • Java 9+ 支持私有方法。
    • 类通过 implements 实现接口（支持多继承）。
  • 示例：
    public interface Drawable {void draw();default void setColor(String color) { System.out.println("Color: " + color); }
}
  • 场景：多继承行为规范（如 Comparable、Runnable）。

4. 枚举类（Enum Class）

  • 定义：用 enum 声明，表示固定常量集合。
  • 特点：
    • 每个常量是枚举类的实例。
    • 可包含属性、方法、构造方法（必须 private）。
  • 示例：
    public enum Day {MONDAY("星期一"), TUESDAY("星期二");private String chineseName;private Day(String name) { this.chineseName = name; }public String getChineseName() { return chineseName; }
}
  • 场景：状态、类型等固定常量定义。

二、嵌套类与特殊类

5. 内部类（Inner Class）

  • 定义：定义在另一个类内部的类，分为四种类型：
    • 成员内部类（非静态）：
      public class Outer {private int value = 10;public class Inner { public void printValue() { System.out.println(value); } }
}
    • 静态内部类：
      public class Outer {private static int count = 5;public static class StaticInner { public void printCount() { System.out.println(count); } }
}
    • 局部内部类（定义在方法内）：
      public void someMethod() {class LocalClass { /* ... */ }
}
    • 匿名内部类（无类名，直接实现接口或继承类）：
      Runnable task = new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("Running!"); } };
  • 场景：封装仅外部类使用的逻辑，或简化回调。

6. 单例类（Singleton Class）

  • 定义：确保全局唯一实例的类。
  • 实现方式：
    • 私有构造方法 + 静态实例 + 静态获取方法。
    • 枚举实现（推荐，线程安全且防反射）。
  • 示例：
    public class Singleton {private static Singleton instance;private Singleton() {}public static synchronized Singleton getInstance() {if (instance == null) { instance = new Singleton(); }return instance;}
}
  • 场景：配置管理、数据库连接池等需全局唯一实例的场景。

7. 记录类（Record Class）（Java 14+）

  • 定义：用 record 声明，不可变数据载体。
  • 特点：
    • 自动生成 equals()、hashCode()、toString()。
    • 所有字段默认为 final。
  • 示例：
    public record Person(String name, int age) {}
  • 场景：简化 DTO（数据传输对象）、不可变数据模型。

三、高级类与设计模式相关类

8. 密封类（Sealed Class）（Java 17+）

  • 定义：用 sealed 声明，限制继承范围。
  • 特点：
    • 使用 permits 指定允许的子类。
    • 子类必须为 final、sealed 或 non-sealed。
  • 示例：
    public abstract sealed class Shape permits Circle, Square {}
public final class Circle extends Shape {}
public non-sealed class Square extends Shape {}
  • 场景：固定类型层次结构（如表达式树节点）。

9. 功能接口（Functional Interface）

  • 定义：用 @FunctionalInterface 标记的接口，仅含一个抽象方法。
  • 特点：
    • 支持 Lambda 表达式和方法引用。
    • 可包含默认方法和静态方法。
  • 示例：
    @FunctionalInterface
public interface Calculator { int calculate(int a, int b); }
Calculator add = (a, b) -> a + b;
  • 场景：函数式编程（如 Runnable、Comparator）。

10. 工具类（Utility Class）

  • 定义：通过私有构造方法 + 静态方法实现。
  • 特点：
    • 禁止实例化（私有构造方法）。
    • 所有方法为 static，无状态。
  • 示例：
    public final class StringUtils {private StringUtils() {}public static boolean isEmpty(String str) { return str == null || str.trim().isEmpty(); }
}
  • 场景：通用工具方法（如 Math、Collections）。

11. 不可变类（Immutable Class）

  • 定义：对象状态创建后不可修改。
  • 实现：
    • 所有字段 private final。
    • 不提供 setter，返回深拷贝对象。
  • 示例：
    public final class ImmutablePoint {private final int x, y;public ImmutablePoint(int x, int y) { this.x = x; this.y = y; }public int getX() { return x; }public int getY() { return y; }
}
  • 场景：线程安全数据对象（如 String、LocalDate）。

12. 代理类（Proxy Class）

  • 定义：通过 Proxy 动态生成的类，拦截方法调用。
  • 特点：
    • 基于接口动态创建。
    • 常用于 AOP（日志、事务管理）。
  • 示例：
    Service proxy = (Service) Proxy.newProxyInstance(Service.class.getClassLoader(),new Class[] { Service.class },(proxy, method, args) -> {System.out.println("Before method");return method.invoke(target, args);}
);
  • 场景：动态代理、远程方法调用（RMI）。

四、其他重要概念

13. POJO/Java Bean

  • 定义：普通类的子集，用于数据模型。
  • 特点：
    • 包含无参构造方法 + getter/setter。
    • 无业务逻辑，仅用于数据传输。
  • 示例：
    public class User {private String name;public User() {}public String getName() { return name; }public void setName(String name) { this.name = name; }
}

14. 注解类型（Annotation Type）

  • 定义：用 @interface 声明，标记元数据。
  • 示例：
    public @interface MyAnnotation {String value() default "";int priority() default 0;
}
  • 场景：框架标记（如 @Override、@SpringBootApplication）。

总结表格：类类型对比

类型核心特点典型应用场景
普通类直接实例化，完整实现具体业务逻辑
抽象类部分实现，强制子类扩展通用模板设计
接口多继承行为规范，支持默认方法跨类共享行为（如排序、线程）
枚举类固定常量集合，实例化控制状态、类型定义
内部类封装外部类相关逻辑回调、事件处理
单例类全局唯一实例资源管理（如配置、连接池）
记录类（Java 14+）不可变数据载体，自动生成方法DTO、简化数据模型
密封类（Java 17+）限制继承范围固定类型层次结构
功能接口单一抽象方法，支持 Lambda函数式编程
工具类静态方法集合，禁止实例化通用工具方法
不可变类线程安全，状态不可变共享数据对象
代理类动态生成，拦截方法调用AOP、远程调用

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以下是 Spring Boot 3.x 下 Spring Security 的执行流程、核心类和原理详解&#xff0c;结合用户描述的关键点展开说明&#xff0c;并以表格总结&#xff1a; 1. Spring Security 核心原理 Spring Security 通过 Filter 链 实现安全控制&#xff0c;其核心流程如下&#xff1a…...

编程日记 2025/9/15 14:07:38

[leetcode]判断质数

一.判断质数 1.1 什么是质数 质数&#xff08;素数&#xff09;就是只可以被自己和1整除的数叫做素数/质数 1.2判断方法 #include<bits/stdc.h> using namespace std; bool isPrime(int num) { if(num < 1) { return false;//a number less of …...

编程日记 2025/9/9 6:01:12

【结肠息肉AI论文集】Cross-level Feature Aggregation Network for Polyp Segmentation

标注&#xff1a;同样是一期结肠息肉论文写作评鉴 摘要 从结肠镜图像中准确分割息肉在结直肠癌的诊断和治疗中起着关键作用。尽管在息肉分割领域已经取得了一定的成效&#xff0c;但仍存在诸多挑战。息肉通常具有多种大小和形状&#xff0c;并且息肉与其周围区域之间没有明显…...

编程日记 2025/9/10 1:28:12

Redis缓存之预热、击穿、穿透、雪崩

面试切入点 缓存预热 什么是预热&#xff1f; mysql假如新增100条记录&#xff0c;一般默认以mysql为准作为底单数据&#xff0c;如何同步到redis(布隆过滤器)&#xff0c;这100条合法数据&#xff1f;&#xff1f; 为什么需要预热&#xff1f; mysql有100条新记录&#xff0…...

编程日记 2025/9/6 10:42:39

C++字符串复习

C字符串复习 前言 为了保证复习高效&#xff0c;以下不包括很简单的内容&#xff0c;例如cin。 C类型字符、字符串 输入方法 **char c getchar()**输入单个字符 string类型字符串 输入方法 getline(cin, str) 整行输入 常用方法 s.substr(pos, len)&#xff1a;截取字…...

编程日记 2025/9/10 8:43:55