类与对象(四)

7.static成员

7.1再谈学生类

使用前文中介绍的学生类实例化三个对象s1、s2、s3,每个对象都有自己的特有名字、性别、年龄、学分绩点、等成员信息,这些信息就是对不同学生来进行描述的,如下所示:

public class Student{
    //..
    public static void main(String[] args){
        Student s1 = new Student("Li leilei", "男", 18, 3.8);
        Student s2 = new Student("Han MeiMei", "女", 19, 4.0);
        Student s3 = new Student("Jim", "男", 18, 2.6);
    }
}

假设三个同学是同一个班的,那么他们上课肯定是在同一个教室,那既然在同一个教室,那能否给类中再加一个成员变量,来保存同学上课时的教室呢?答案是不行的。

之前在Student类中定义的成员变量,每个对象中都会包含一份(称之为实例变量),因为需要使用这些信息来描述具体的学生,而现在要表示学生上课的教室,这个教室的属性并不需要每个学生对象中都粗存一份,而是需要让所有的学生来共享。在Java中,被static修饰的成员,称之为静态成员,其不属于某个具体的对象,是所有对象所共享的。

7.2static修饰成员变量

static修饰的成员变量,称之为静态成员变量,静态成员变量最大的特性:不属于某个具体的对象,是所有对象所共享的。

【静态成员变量特性】

  1. 不属于某个具体的对象,是累的属性,所有对象共享的,不存储在某个对象的空间中
  2. 既可以通过对象访问,也可以通过类名访问,但一般更推荐使用类名访问
  3. 类变量存储在方法区当中
  4. 生命周期伴随类的一生(即:随类的加载而创建,随类的卸载而销毁)
public class Student{
    public String name;
    public String gender;
    public int age;
    public double score;
    public static String classRoom = "Bit306";
    
    //.....
    
    public static void main(String[] args){
        //静态成员变量可以直接通过类名访问
        System.out.println(Student.classRoom);

        Student s1 = new Student("Li leilei", "男", 18, 3.8);
        Student s2 = new Student("Han MeiMei", "女", 19, 4.0);
        Student s3 = new Student("Jim", "男", 18, 2.6);
        
        // 也可以通过对象访问:但是classRoom是三个对象共享的

        System.out.println(s1.classRoom);
        System.out.println(s2.classRoom);
        System.out.println(s3.classRoom);
    }
}

同学以调试方式运行上面代码,然后在监视窗口中可以看到,静态成员变量并没有存储到某个具体的对象中。

7.3static修饰成员方法

一般类中的数据成员都设置喂private,而成员方法设置为public,那设置之后,Student类中classRoom属性如何在类外访问呢?

public class Student{
    private String name;
    private String gender;
    private int age;
    private double score;
    private static String classRoom = "Bit306";

//..
}

public class TestStudent {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Student.classRoom);
    }
}

编译失败:
Error:(10, 35) java: classRoom 在 extend01.Student 中是 private 访问控制

那static属性应该如何访问呢?

Java中,被static修饰的成员方法称为静态成员方法,是类的方法,不是某个对象所特有的。静态成员一般是通过静态方法来访问的。

public class Student{
    // ...
    
    private static String classRoom = "Bit306";
    
    // ...

    public static String getClassRoom(){
        return classRoom;
    }
}
    public class TestStudent {
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(Student.getClassRoom());
        }
}

输出:Bit306

【静态方法的特性】

  1. 不属于某个具体的对象,是类方法
  2. 可以通过对象调用,也可以通过类名.静态方法名(...)方式调用,更推荐使用后者
  3. 不能在静态方法中访问任何非静态成员变量
    public static String getClassRoom(){
        System.out.prinln(this);
        return classRoom;
    }
    
    //编译失败:Error:(35, 28) java: 无法从静态上下文中引用非静态 变量 this
    
    public static String getClassRoom(){
        age += 1;
        return classRoom;
    }
    
    // 编译失败:Error:(35, 9) java: 无法从静态上下文中引用非静态 变量 age
  4. 静态方法中不能调用任何非静态方法,因为非静态方法有this参数,在静态方法中调用时候无法传递this引用

    public static String getClassRoom(){
        doClass();
        return classRoom;
    }
    
    // 编译报错:Error:(35, 9) java: 无法从静态上下文中引用非静态 方法 doClass()

    7.4static成员变量初始化

注意:静态成员变量一般不会放在结构方法中来初始化,构造方法中从初始化的是与对象 相关的实例属性

静态成员变量的初始化分为两种:就地初始化 和 静态代码块初始化。

  1. 就地初始化
    就地初始化指的是:在定义时直接给出初始值
    public class Student{
        private String name;
        private String gender;
        private int age;
        private double score;
        private static String classRoom = "Bit306";
        
    
        //..
    }
  2. 静态代码块初始化
    那什么是代码块:

8.代码块

8.1代码块概念以及分类

使用‘{}’定义的一段代码称为代码块。根据代码块定义的位置以及关键字,又可以分为以下四种:

  • 普通代码块
  • 构造快
  • 静态块
  • 同步代码块(线程着重学习)

8.2普通代码块

普通代码块:定义在方法中的代码块

public class Main{
    public static void main(String[] args){
        {//直接使用{}定义,普通代码块
            int x = 10;
            System.out.println("x1 = " + x);
        }
        int x = 100;
        System.out.println("x2 = " + x);
    }
}

//执行结果
x1 = 10
x2 = 100

这种方法很少见

8.3构造代码块

构造快:定义在类中的代码块(不加修饰符)。也叫:实例代码块。构造代码块一般用于初始化实例成员变量

public class Student {
    //实例成员变量
    private String name;
    private String gender;
    private int age;
    private double score;

    public Student() {
    System.out.println("I am Student init()!");
    }

    //实例代码块
    {
        this.name = "bit";
        this.age = 12;
        this.sex = "man";
        System.out.println("I am instance init()!");
    }

    public void show(){
        System.out.println("name: "+name+" age: "+age+" sex: "+sex);
    }
}

public class Main{
    public static void main(String[] args) {
        Student stu = new Student();
        stu.show();
    }
}

// 运行结果
I am instance init()!
I am Student init()!
name: bit age: 12 sex: man

8.4静态代码块

使用static定义的代码块称为静态代码块。一般用于初始化静态成员变量。

public class Student{
    private String name;
    private String gender;
    private int age;
    private double score;
    private static String classRoom;

    //实例代码块
    {
        this.name = "bit";
    
        this.age = 12;
        this.gender = "man";
        System.out.println("I am instance init()!");
    }
    
    //静态代码块
    static {
        classRoom = "bit306";
        System.out.println("I am static init()!");
    }
    
    public Student(){
        System.out.println("I am Student init()!")
    }

    public static void main(String[] args){
        Student s1 = new Student();
        Student s2 = new Student();
    }
}

注意事项

  • 静态代码块不管生成多少个对象,其只会执行一次
  • 静态成员变量是类的属性,因此是在JVM加载类时开辟空间并初始化
  • 如果一个类中包含多个静态代码块,在编译代码时,编译器会按照定义的先后顺序依次执行(合并)
  • 实例代码块只有在创建对象时才会执行

9.内部类

当一个事物的内部,还有一个部分需要一个完整的结构进行描述,而这个内部的完整的结构又只为外部事物提供服务,那么这个内部的完整结构最好使用内部类。在Java中,可以将一个类定义在另一个类或者一个方法的内部,前者成为内部类,后者称为外部类。内部类也是封装的一种体现

public class OutClass{
    class InnerClass{
    
    }
}

//OutClass是外部类
//InnerClass是内部类

【注意事项】

  1. 定义在class类名{}花括号外部的,即使是在一个文件里,都不能称为内部类
    public class A{
    
        }
    
        class B{
    
        }
    
    
    // A 和 B是两个独立的类,彼此之前没有关系
    
  2. 内部类和外部类共同用一个java源文件,但是经过编译之后,内部类会形成单独的字节码文件

9.1内部类的分类

先看,内部类都可以在一个类的哪些位置进行定义

public class OutClass{
    //成员位置定义:未被static修饰--->实例内部类
    public class InnerClass1{
    }
    
    //成员定义位置:被static修饰--->静态内部类
    static class InnerClass2{
   
    }

    public void method(){
        //方法中也可以定义内部类--->局部内部类:几乎不用
        class InnerClass5{
        }
    }
}

根据内部类定义的位置不同,一般可以分为以下几种形式:

  1. 成员内部类(普通内部类:未被static修饰的成员内部类 和 静态内部类:被static修饰的成员内部类)
  2. 局部内部类(不谈修饰符)、匿名内部类

注意:内部类其实日常开发中使用并不是非常多,在看一些库中的代码时候可能会遇到的比较多,日常开发中使用最多的是匿名内部类。

9.2内部类

在外部类中,内部类定义位置与外部类成员所处的位置相同,因此称为成员内部类。

9.2.1实例内部类

未被static修饰的成员内部类。

public class OutClass{
    private int a;
    static int b;
    int c;
    public void methodA(){
        a = 10;
        System.out.println(a);
    }
    
    public static void methodB(){
        System.out.println(b);
    }
    
    //实例内部类:未被static修饰
    class InnerClass{
        int c;
        public void methodInner(){
            //在实例内部类中可以直接访问外部类中:任意访问限定符修饰的成员
            a = 100;
            b = 200;
            methodA();
            methodB();
            
            //如果外部类和实例内部类中具有相同名称的成员时,优先访问的是内部类自己的
            c = 100;
            System.out.println(c);
            
            //如果要访问外部类同名成员时候,必须:外部类名称.this.同名成员名字
            OutClass.this.c = 400;
            System.out.println(OutClass.this.c = 400);
        }
    }
    
    public static void main(String[] args){
        //外部类:对象创建 以及 成员访问
        OutClass outClass = new OutClass();
        System.out.println(outClass.a);
        System.out.println(outClass.b);
        System.out.println(outClass.c);
        outClass.methodA();
        outClass.methodB();
    
        System.out.println("=============实例内部类的访问=============");
        //要访问实例内部类中的成员们,必须要创建实例内部类的对象
        //而普通内部类定义与外部类成员定义位置相同,因此创建实例内部类对象时必须借助外部类
        
        //创建实例内部类对象
        OutClass.InnerClass innerClass1 = new OutClass().new InnerClass();
        
        //上述语法比较奇怪,也可以先将外部类对象先创建出来,然后再创建实例内部类对象
        OutClass.InnerClass innerClass2 = outClass.new InnerClass();
        innerClass2.methodInner();
    }
}

【注意事项】

  1. 外部类中的任何成员都可以再实例内部类方法中直接访问
  2. 实例内部类所处的位置与外部类成员位置相同,因此也受public、private等访问限定符的约束
  3. 在实力内部类方法中访问同名的成员时,优先访问自己的,如果要访问外部类同名的成员,必须:外部类名称.this.同名成员 来访问
  4. 实例内部类对象必须在由外部类对象的前提下才能创建
  5. 实例内部类的非静态方法中包含了一个指向外部类对象的引用
  6. 外部类中,不能直接访问实例内部类中的成员,如果要访问必须要创建内部类的对象。

9.2.2静态内部类

被static修饰的内部成员类成为静态内部类

public class OutClass{
    private int a;
    static int b;
    
    public void methodA(){
        a = 10;
        System.out.println(a);
    }

    public static void methodB(){
        System.out.println(b);
    }

    //静态内部类:被static修饰的成员内部类
    static class InnerClass{    
        public void methodInner(){
            //在内部类中只能访问外部类的静态成员
            //a = 100;  //编译失败,因为a不是类成员变量
            b = 200;
            // methodA();  // 编译失败,因为methodA()不是类成员方法
            methodB();
        }
    }
    public static void main(String[] args){
        //静态内部类对象创建&成员访问
        OutClass.InnerClass innerClass = new OutClass.InnerClass();
        innerClass.methodInner();
    }
}

【注意事项】

  1. 在静态内部类中只能访问外部类中的静态成员
    如果确实想访问,该如何?
  2. 创建静态内部类对象时,不需要先创建外部类对象

9.3局部内部类

定义在外部类的方法体或者{}中,该种内部类只能在其定义的位置使用,一般使用的非常少,下面是基本的语法格式。

public class OutClass{
    int a = 10;
    public void method(){
        int b = 10;
        
        //局部内部类:定义在方法体内部
        //不能被public、static等访问限定符修饰
        class InnerClass{    
            public void methodInnerClass(){
                System.out.println(a);
                System.out.println(b);
            }
        }
        
        //只能在该方法体内部使用,其他位置都不能用
        InnerClass innerClass = new InnerClass();
        innerClass.methodInnerClass();
    }

    public static void main(String[] args){
        // OutClass.InnerClass innerClass = null; 编译失败
    }
}

【注意事项】

  1. 局部内部类只能在所定义的方法体内部使用
  2. 不能被public、static等修饰符修饰
  3. 编译器也有自己独立的字节码文件,命名格式:外部类名字$数字内部名字.class
  4. 几乎不用

9.4匿名内部类

后续

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