09，final、权限、内部类、引用类型

第一章 final关键字

1.1 概述

子类可以在父类的基础上改写父类内容，比如，方法重写。能不能随意的继承API中提供的类，改写其内容呢？显然这是不合适的。为了避免这种随意改写的情况，Java提供了final 关键字，用于修饰不可改变内容。
final： 不可改变。可以用于修饰类、方法和变量。

• 类：被修饰的类，不能被继承。
• 方法：被修饰的方法，不能被重写。
• 变量：被修饰的变量，不能被重新赋值。

1.2 使用方式

修饰类
格式如下：

当final关键字用来修饰一个类的时候，格式：
public final class 类名称 {
    // ...
}
含义：当前这个类不能有任何的子类。（太监类）
注意：一个类如果是final的，那么其中所有的成员方法都无法进行覆盖重写（因为没子类。）
 
public final class MyClass /*extends Object*/ {
    public void method() {
        System.out.println("方法执行！");
    }
}
-----
// 不能使用一个final类来作为父类
public class MySubClass /*extends MyClass*/ {
}

查询API发现像 public final class String、public final class Math 、public final class Scanner 等，都是被final修饰的，目的就是供我们使用，而不让我们所以改变其内容。

修饰方法

修饰符 final 返回值类型 方法名(参数列表){
	//方法体
}

重写被final修饰的方法，编译时就会报错。

修饰变量

1. 局部变量——基本类型
   基本类型的局部变量，被final修饰后，只能赋值一次，不能再更改。

public class FinalDemo1 {
	public static void main(String[] args) {
		// 声明变量，使用final修饰
		final int a;
		// 第一次赋值
		a = 10;
		// 第二次赋值
		a = 20; // 报错,不可重新赋值
}
----------------
final int c = 0;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
	c = i;
	System.out.println(c);
}
// 为什么不能通过编译呢？根据 final 的定义，写法1报错，一旦赋值，不可更改
----------
for (int i = 0; i < 10; i++) {
	final int c = i;
	System.out.println(c);
}
//为什么通过编译呢？因为每次循环，都是一次新的变量c。

2. 局部变量——引用类型
   引用类型的局部变量，被final修饰后，只能指向一个对象，地址不能再更改。但是不影响对象内部的成员变量值的修改。

/*
final关键字代表最终、不可改变的。

常见四种用法：
1. 可以用来修饰一个类
2. 可以用来修饰一个方法
3. 还可以用来修饰一个局部变量
4. 还可以用来修饰一个成员变量
 */
public class Demo01Final {
    public static void main(String[] args) {
        int num1 = 10;
        System.out.println(num1); // 10
        num1 = 20;
        System.out.println(num1); // 20

        // 一旦使用final用来修饰局部变量，那么这个变量就不能进行更改。
        // “一次赋值，终生不变”
        final int num2 = 200;
        System.out.println(num2); // 200

//        num2 = 250; // 错误写法！不能改变！
//        num2 = 200; // 错误写法！

        // 正确写法！只要保证有唯一一次赋值即可
        final int num3;
        num3 = 30;

        // 对于基本类型来说，不可变说的是变量当中的数据不可改变
        // 对于引用类型来说，不可变说的是变量当中的地址值不可改变
        Student stu1 = new Student("赵丽颖");
        System.out.println(stu1);
        System.out.println(stu1.getName()); // 赵丽颖
        stu1 = new Student("霍建华");
        System.out.println(stu1);
        System.out.println(stu1.getName()); // 霍建华
        System.out.println("===============");

        final Student stu2 = new Student("高圆圆");
        // 错误写法！final的引用类型变量，其中的地址不可改变
//        stu2 = new Student("赵又廷");
        System.out.println(stu2.getName()); // 高圆圆
        stu2.setName("高圆圆圆圆圆圆");
        System.out.println(stu2.getName()); // 高圆圆圆圆圆圆
    }
}

3. 成员变量
   成员变量涉及到初始化的问题，初始化方式有两种，只能二选一：

• 显示初始化

public class User {
	final String USERNAME = "张三";
	private int age;
}

• 构造方法初始化

public class User {
	final String USERNAME ;
	private int age;
	public User(String username, int age) {
	this.USERNAME = username;
	this.age = age;
	}
}

被final修饰的常量名称，一般都有书写规范，所有字母都大写。

第二章 权限修饰符

2.1 概述

在Java中提供了四种访问权限，使用不同的访问权限修饰符修饰时，被修饰的内容会有不同的访问权限，
public：公共的。
protected：受保护的
default：默认的
private：私有的

2.2 不同权限的访问能力

名称	public	protected	default（空的）	private
同一类中	√	√	√	√
同一包中(子类与无关类)	√	√	√
不同包的子类	√	√
不同包中的无关类	√

可见，public具有最大权限。private则是最小权限。
编写代码时，如果没有特殊的考虑，建议这样使用权限：

• 成员变量使用private ，隐藏细节。
• 构造方法使用public ，方便创建对象。
• 成员方法使用public ，方便调用方法。

不加权限修饰符，其访问能力与default修饰符相同

第三章 内部类

3.1 概述

什么是内部类
将一个类A定义在另一个类B里面，里面的那个类A就称为内部类，B则称为外部类。
成员内部类
成员内部类 ：定义在类中 方法外的类。

如果一个事物的内部包含另一个事物，那么这就是一个类内部包含另一个类。
例如：身体和心脏的关系。又如：汽车和发动机的关系。
分类：
1. 成员内部类
2. 局部内部类（包含匿名内部类）

成员内部类的定义格式：
修饰符 class 外部类名称 {
    修饰符 class 内部类名称 {
        // ...
    }
    // ...
}
注意：内用外，随意访问；外用内，需要内部类对象。
==========================
如何使用成员内部类？有两种方式：
1. 间接方式：在外部类的方法当中，使用内部类；然后main只是调用外部类的方法。
2. 直接方式，公式：
类名称 对象名 = new 类名称();
【外部类名称.内部类名称 对象名 = new 外部类名称().new 内部类名称();】
 
public class Demo01InnerClass {
    public static void main(String[] args) {
        Body body = new Body(); // 外部类的对象
        // 通过外部类的对象，调用外部类的方法，里面间接在使用内部类Heart
        body.methodBody();
        System.out.println("=====================");

        // 按照公式写：
        Body.Heart heart = new Body().new Heart();
        heart.beat();
    }
}

访问特点

• 内部类可以直接访问外部类的成员，包括私有成员。
• 外部类要访问内部类的成员，必须要建立内部类的对象。
  创建内部类对象格式

外部类名.内部类名 对象名 = new 外部类型().new 内部类型()；
-------------
public class Demo02InnerClass {
    public static void main(String[] args) {
        // 外部类名称.内部类名称 对象名 = new 外部类名称().new 内部类名称();
        Outer.Inner obj = new Outer().new Inner();
        obj.methodInner();
    }
}
-----------------
public class Body { // 外部类

    public class Heart { // 成员内部类
        // 内部类的方法
        public void beat() {
            System.out.println("心脏跳动：蹦蹦蹦！");
            System.out.println("我叫：" + name); // 正确写法！
        }
    }

    // 外部类的方法
    public void methodBody() {
        System.out.println("外部类的方法");
        new Heart().beat();
    }
    
    // 外部类的成员变量
    private String name;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}
---------------
// 如果出现了重名现象，那么格式是：外部类名称.this.外部类成员变量名
public class Outer {
    int num = 10; // 外部类的成员变量

    public class Inner /*extends Object*/ {
        int num = 20; // 内部类的成员变量
        public void methodInner() {
            int num = 30; // 内部类方法的局部变量
            System.out.println(num); // 局部变量，就近原则
            System.out.println(this.num); // 内部类的成员变量
            System.out.println(Outer.this.num); // 外部类的成员变量
        }
    }
}

内部类仍然是一个独立的类，在编译之后会内部类会被编译成独立的.class文件，但是前面冠以外部类的类名和$符号。比如，Person$Heart.class

局部内部类

局部内部类，如果希望访问所在方法的局部变量，那么这个局部变量必须是【有效final的】。
备注：从Java 8+开始，只要局部变量事实不变，那么final关键字可以省略。
原因：
1. new出来的对象在堆内存当中。
2. 局部变量是跟着方法走的，在栈内存当中。
3. 方法运行结束之后，立刻出栈，局部变量就会立刻消失。
4. 但是new出来的对象会在堆当中持续存在，直到垃圾回收消失。

public class MyOuter {
    public void methodOuter() {
        int num = 10; // 所在方法的局部变量

        class MyInner {
            public void methodInner() {
                System.out.println(num);
            }
        }
    }
}
----------------
如果一个类是定义在一个方法内部的，那么这就是一个局部内部类。
“局部”：只有当前所属的方法才能使用它，出了这个方法外面就不能用了。
定义格式：
修饰符 class 外部类名称 {
    修饰符 返回值类型 外部类方法名称(参数列表) {
        class 局部内部类名称 {
            // ...
        }
    }
}

小节一下类的权限修饰符：
public > protected > (default) > private
定义一个类的时候，权限修饰符规则：
1. 外部类：public / (default)
2. 成员内部类：public / protected / (default) / private
3. 局部内部类：什么都不能写
 
class Outer {
    public void methodOuter() {
        class Inner { // 局部内部类
            int num = 10;
            public void methodInner() {
                System.out.println(num); // 10
            }
        }

        Inner inner = new Inner();
        inner.methodInner();
    }
}
------------------
public class DemoMain {
    public static void main(String[] args) {
        Outer obj = new Outer();
        obj.methodOuter();
    }
}

3.2 匿名内部类【重点】

匿名内部类 ：是内部类的简化写法。它的本质是一个带具体实现的 父类或者父接口的 匿名的 子类对象。
开发中，最常用到的内部类就是匿名内部类了。以接口举例，当你使用一个接口时，似乎得做如下几步操作，

1. 定义子类
2. 重写接口中的方法
3. 创建子类对象
4. 调用重写后的方法
   我们的目的，最终只是为了调用方法，那么能不能简化一下，把以上四步合成一步呢？匿名内部类就是做这样的快捷方式。

前提
匿名内部类必须继承一个父类或者实现一个父接口。

格式：
new 父类名或者接口名(){
	// 方法重写
	@Override
	public void method() {
	// 执行语句
	}
};
-------------------
public interface MyInterface {
    void method1(); // 抽象方法
    void method2();
}
----------------------------------
public class MyInterfaceImpl implements MyInterface {
    @Override
    public void method1() {
        System.out.println("实现类覆盖重写了方法！111");
    }
    @Override
    public void method2() {
        System.out.println("实现类覆盖重写了方法！222");
    }
}
------------------------
如果接口的实现类（或者是父类的子类）只需要【使用唯一的一次】，
那么这种情况下就可以省略掉该类的定义，而改为使用【匿名内部类】。

匿名内部类的定义格式：
接口名称 对象名 = new 接口名称() {
    // 覆盖重写所有抽象方法
};

对格式“new 接口名称() {...}”进行解析：
1. new代表创建对象的动作
2. 接口名称就是匿名内部类需要实现哪个接口
3. {...}这才是匿名内部类的内容

另外还要注意几点问题：
1. 匿名内部类，在【创建对象】的时候，只能使用唯一一次。
如果希望多次创建对象，而且类的内容一样的话，那么就需要使用单独定义的实现类了。
2. 匿名对象，在【调用方法】的时候，只能调用唯一一次。
如果希望同一个对象，调用多次方法，那么必须给对象起个名字。
3. 匿名内部类是省略了【实现类/子类名称】，但是匿名对象是省略了【对象名称】
强调：匿名内部类和匿名对象不是一回事！！！

public class DemoMain {

    public static void main(String[] args) {
//        MyInterface obj = new MyInterfaceImpl();
//        obj.method();

//        MyInterface some = new MyInterface(); // 错误写法！

        // 使用匿名内部类，但不是匿名对象，对象名称就叫objA
        MyInterface objA = new MyInterface() {
            @Override
            public void method1() {
                System.out.println("匿名内部类实现了方法！111-A");
            }
            @Override
            public void method2() {
                System.out.println("匿名内部类实现了方法！222-A");
            }
        };
        objA.method1();
        objA.method2();
        System.out.println("=================");

        // 使用了匿名内部类，而且省略了对象名称，也是匿名对象
        new MyInterface() {
            @Override
            public void method1() {
                System.out.println("匿名内部类实现了方法！111-B");
            }

            @Override
            public void method2() {
                System.out.println("匿名内部类实现了方法！222-B");
            }
        }.method1();
        // 因为匿名对象无法调用第二次方法，所以需要再创建一个匿名内部类的匿名对象
        new MyInterface() {
            @Override
            public void method1() {
                System.out.println("匿名内部类实现了方法！111-B");
            }

            @Override
            public void method2() {
                System.out.println("匿名内部类实现了方法！222-B");
            }
        }.method2();
    }
}

第四章 引用类型用法总结

实际的开发中，引用类型的使用非常重要，也是非常普遍的。我们可以在理解基本类型的使用方式基础上，进一步去掌握引用类型的使用方式。基本类型可以作为成员变量、作为方法的参数、作为方法的返回值，那么当然引用类型也是可以的。

4.1 class作为成员变量

public class Weapon {//武器类
    private String code; // 武器的代号

    public Weapon() {
    }
    public Weapon(String code) {
        this.code = code;
    }
    public String getCode() {
        return code;
    }
    public void setCode(String code) {
        this.code = code;
    }
}
---------------------
// 游戏当中的英雄角色类
public class Hero {
    private String name; // 英雄的名字
    private int age; // 英雄的年龄
    private Weapon weapon; // 引用武器类

    public Hero() {
    }
    public Hero(String name, int age, Weapon weapon) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.weapon = weapon;
    }
    public void attack() {
        System.out.println("年龄为" + age + "的" + name + "用" + weapon.getCode() + "攻击敌方。");
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public Weapon getWeapon() {
        return weapon;
    }
    public void setWeapon(Weapon weapon) {
        this.weapon = weapon;
    }
}
--------------------
public class DemoMain {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个英雄角色
        Hero hero = new Hero();
        // 为英雄起一个名字，并且设置年龄
        hero.setName("盖伦");
        hero.setAge(20);

        // 创建一个武器对象
        Weapon weapon = new Weapon("AK-47");
        // 为英雄配备武器
        hero.setWeapon(weapon);

        // 年龄为20的盖伦用多兰剑攻击敌方。
        hero.attack();
    }
}

4.2 interface作为成员变量

接口是对方法的封装

public interface Skill { //接口
    void use(); // 释放技能的抽象方法
}
-------------
public class SkillImpl implements Skill { //接口实现类
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("Biu~biu~biu~");
    }
}
-----------
public class Hero {
    private String name; // 英雄的名称
    private Skill skill; // 英雄的技能 ------interface作为成员变量

    public Hero() {
    }
    public Hero(String name, Skill skill) {
        this.name = name;
        this.skill = skill;
    }

    public void attack() {
        System.out.println("我叫" + name + "，开始施放技能：");
        skill.use(); // 调用接口中的抽象方法
        System.out.println("施放技能完成。");
    }
   public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public Skill getSkill() {
        return skill;
    }
    public void setSkill(Skill skill) {
        this.skill = skill;
    }
}
-------------------
public class DemoGame {

    public static void main(String[] args) {
        Hero hero = new Hero();
        hero.setName("艾希"); // 设置英雄的名称

        //1 设置英雄技能
//        hero.setSkill(new SkillImpl()); // 使用单独定义的实现类

        //1 还可以改成使用匿名内部类
//        Skill skill = new Skill() {
//            @Override
//            public void use() {
//                System.out.println("Pia~pia~pia~");
//            }
//        };
//        hero.setSkill(skill);

        // 1 进一步简化，同时使用匿名内部类和匿名对象
        hero.setSkill(new Skill() {
            @Override
            public void use() {
                System.out.println("Biu~Pia~Biu~Pia~");
            }
        });
        hero.attack();
    }
}

4.3 interface作为方法参数和返回值类型

当接口作为方法的参数时,需要传递什么呢？当接口作为方法的返回值类型时，需要返回什么呢？对，其实都是它的子类对象。 ArrayList类我们并不陌生，查看API我们发现，实际上，它是 java.util.List 接口的实现类。所以，当我们看见List 接口作为参数或者返回值类型时，当然可以将ArrayList 的对象进行传递或返回。

/*
java.util.List正是ArrayList所实现的接口。
 */
public class DemoInterface {
    public static void main(String[] args) {
        // 左边是接口名称，右边是实现类名称，这就是多态写法
        List<String> list = new ArrayList<>();

        List<String> result = addNames(list);
        for (int i = 0; i < result.size(); i++) {
            System.out.println(result.get(i));
        }
    }

    public static List<String> addNames(List<String> list) { //list接口作为方法参数和返回值类型
        list.add("迪丽热巴");
        list.add("古力娜扎");
        list.add("玛尔扎哈");
        list.add("沙扬娜拉");
        return list;
    }
}

接口作为参数时，传递它的子类对象。
接口作为返回值类型时，返回它的子类对象。

------获取某集合中所有的偶数--------
public static List<Integer> getEvenNum(List<Integer> list) {
// 创建保存偶数的集合
ArrayList<Integer> evenList = new ArrayList<>();
// 遍历集合list,判断元素为偶数,就添加到evenList中
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
	Integer integer = list.get(i);
	if (integer % 2 == 0) {
	evenList.add(integer);
	}
}
/*
返回偶数集合
因为getEvenNum方法的返回值类型是List,而ArrayList是List的子类,
所以evenList可以返回
*/
return evenList;
}
-------------------
public class Test {
public static void main(String[] args) {
	// 创建ArrayList集合,并添加数字
	ArrayList<Integer> srcList = new ArrayList<>();
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
	srcList.add(i);
	}
	/*
	获取偶数集合
	因为getEvenNum方法的参数是List,而ArrayList是List的子类,
	所以srcList可以传递
	*/
	List list = getEvenNum(srcList);
	System.out.println(list);
	}
}