第六章 面向对象编程（下）

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关键字：static

static:静态的

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

static修饰属性：静态变量（或类变量）

static修饰属性：静态变量（或类变量）

属性，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，多个对象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。

static修饰属性的其他说明：

• 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
• 静态变量的加载要早于对象的创建。
• 由于类只会加载一次，则静态变量在内存中也只会存在一份：存在方法区的静态域中。

静态变量内存解析

方法区：类的加载信息、静态域、常量池

static修饰方法：静态方法、类方法

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

• 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

static的注意点

在静态的方法内，不能使用this关键字、super关键字

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。

如何判定属性和方法应该使用static关键字：

关于属性

• 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。
• 类中的常量也常常声明为static

关于方法

• 操作静态属性的方法，通常设置为static的
• 工具类中的方法，习惯上声明为static的。 比如：Math、Arrays、Collections

单例模式

设计模式是在大量的实践中总结和理论化之后优的代码结构、编程风格、以及解决问题的思考方式

23种设计模式

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、迭代器模式、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。

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。

实现

饿汉式

class Singleton {
    // 1.私有化构造器
    private Singleton() {
    }
    // 2.内部提供一个当前类的实例
    // 4.此实例也必须静态化
    private static Singleton single = new Singleton();
    // 3.提供公共的静态的方法，返回当前类的对象
    public static Singleton getInstance() {
        return single;
    }
}

//通过静态方法获取实例

class Order{

    //1.私化类的构造器
    private Order(){

    }

    //2.声明当前类对象，没初始化
    //4.此对象也必须声明为static的
    private static Order instance = null;

    static{
        instance = new Order();
    }

    //3.声明public、static的返回当前类对象的方法
    public static Order getInstance(){
        return instance;
    }

}

//使用了静态代码块 的饿汉模式2

懒汉式

class Order{

    //1.私化类的构造器
    private Order(){

    }

    //2.声明当前类对象，没初始化
    //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;
    }

}

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

单例的优点

由于单例模式只生成一个实例，减少了系统性能开销，当一个对象的产生需要比较多的资源时，如读取配置、产生其他依赖对象时，则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后永久驻留内存的方式来解决。

main()的使用

由于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，又因为Java虚拟机在执行main()方法时不必创建对象，所以该方法必须 是static的，该方法接收一个String类型的数组参数，该数组中保存执行Java命令 时传递给所运行的类的参数

public class CommandPara {
    public static void main(String[] args) {
        //
    }
}


//java 类名 "Tom" "Jerry" "123" "true"

sysout(args[0]);//"Tom"
sysout(args[3]);//"true"  -->Boolean.parseBoolean(args[3]);
sysout(args[4]);//报异常


// 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）

类的结构：代码块

代码块(初始化块)

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. 代码块要是使用修饰符，只能使用static

分类：静态代码块 vs 非静态代码块

静态代码块 用static 修饰的代码块

内部可以输出语句
随着类的加载而执行,而且只执行一次
作用：初始化类的信息
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
静态代码块的执行要优先于非静态代码块的执行
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 没有static修饰的代码块

内部可以输出语句
随着对象的创建而执行
每创建一个对象，就执行一次非静态代码块
作用：可以在创建对象时，对对象的属性等进行初始化
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
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

由父及子，静态先行。

成员变量赋值顺序


* 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
 * 
 * 
 * 执行的先后顺序：① - ② / ⑤ - ③ - ④

关键字：final

final：最终的

可以用来修饰：类、方法、变量

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

1. final 用来修饰方法：表明此方法不可以被重写

比如：Object类中getClass();

1. final 用来修饰变量：此时的”变量”就称为是一个常量

2. final修饰属性：可以考虑赋值的位置：显式初始化、代码块中初始化、构造器中初始化

3. final修饰局部变量：

4. 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。

5. static final 用来修饰属性：全局常量 (Pi)

final class A{
}
class B extends A{ //错误，不能被继承。
}


class A {
    public final void print() {
        System.out.println("A");
    }   
}
class B extends A {
    public void print() { // 错误，不能被重写。
        System.out.println("尚硅谷");
    }
}


class A {
    private final String INFO = "atguigu"; //声明常量
        public void print() {
            //The final field A.INFO cannot be assigned
            //INFO = "尚硅谷";
    }
}

抽象类与抽象方法

可以用来修饰：类、方法

abstract修饰类：抽象类
 *      > 此类不能实例化
 *      > 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）
 *      > 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

abstract修饰方法：抽象方法
 *      > 抽象方法只方法的声明，没方法体
 *      > 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的。
 *        > 若子类重写了父类中的所的抽象方法后，此子类方可实例化
 *          若子类没重写父类中的所的抽象方法，则此子类也是一个抽象类，需要使用abstract修饰

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的

• abstract不能用来修饰：属性、构造器等结构
• abstract不能用来修饰私方法、静态方法、final的方法、final的类

例子

问题：卡车(Truck)和驳船(RiverBarge)的燃料效率和行驶距离的计算方法完全不 同。Vehicle类不能提供计算方法，但子类可以

Java允许类设计者指定：超类声明一个方法但不提供实现，该方法的实现由子类提供。 这样的方法称为抽象方法。有一个或更多抽象方法的类称为抽象类。

模板方法的设计模式

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。

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();

        this.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);
            }
        }

    }

}

关键字：interface

   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
 *      
 *      3.1 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
 *          
 *      3.2 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的！意味着接口不可以实例化
 * 
 * 5. Java开发中，接口通过让类去实现(implements)的方式来使用.
 *    如果实现类覆盖了接口中的所抽象方法，则此实现类就可以实例化
 *    如果实现类没覆盖接口中所的抽象方法，则此实现类仍为一个抽象类
 *    
 * 6. Java类可以实现多个接口   --->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，实际上可以看做是一种规范

比抽象更抽象

接口就是规范，定义的是一组规则，体现了现实世界中“如果你是/要…则 必须能…”的思想。继承是一个”是不是”的关系，而接口实现则是 “能不能” 的关系。

class Computer{

    public void transferData(USB usb){//USB usb = new Flash();
        usb.start();

        System.out.println("具体传输数据的细节");

        usb.stop();
    }


}

interface USB{
    //常量：定义了长、宽、最大最小的传输速度等

    void start();

    void stop();

}

class Flash implements USB{

    @Override
    public void start() {
        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 start() {
        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！

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厂商的API。

抽象类与接口

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的。

• 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

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。

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();

    }

}

工厂的设计模式

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。

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）
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)
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)

内部类

Java中允许将一个类A声明在另一个类B中，则类A就是内部类，类B称为外部类

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、代码块内、构造器内)

4.1如何创建成员内部类的对象？(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();

//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();

成员内部类和局部内部类，在编译以后，都会生成字节码文件。
格式：成员内部类：外部类内部类名.class
局部内部类：外部类​数字 内部类名.class