Java学习笔记（九）：面向对象编程（上）

目录

面向对象的初步认知

1. 什么是面向对象

2. 面向对象与面向过程

3.面向对象三大特性

类和对象

1.类的概念

2.类的定义

3. 类的实例化

4.类和对象的说明

5 this引用

6.对象的构造及初始化

封装

1.封装的概念

2.访问限定符

3.包

static

1.static修饰成员变量

2. static修饰成员方法

3.static成员变量初始化

4. 代码块

内部类

1.内部类的分类

1.1 成员内部类

1.2 局部内部类

1.3 匿名内部类

---

面向对象的初步认知

1. 什么是面向对象

Java 是一门纯面向对象的语言 (Object Oriented Program ，继承 OOP) ，在面向对象的世界里，一切皆为对象。 面 向对象是解决问题的一种思想，主要依靠对象之间的交互完成一件事情 。用面向对象的思想来涉及程序，更符合人们对事物的认知，对于大型程序的设计、扩展以及维护都非常友好。

2. 面向对象与面向过程

C语言是面向过程的，关注的是过程，注重的是步骤，分析解题的步骤，将每个模块封装成不同函数，通过函数的调用逐步解决问题；

java是面向对象的，关注的是对象，将一件事情拆分为不同对象，依靠对象之间的交互完成；

举例：把大象放进冰箱

面向过程：1.打开冰箱门 2. 把大象装进去 3.关上冰箱门

面向对象：对冰箱进行打开，存储，关闭；都是对冰箱的操作，是冰箱的行为。冰箱在此处就是一个对象。

举例：洗衣服

a.面向过程的洗衣服：

注重的是洗衣服的过程（放衣服--放洗衣液--放水--甩干--晾晒 ）， 少了一个环节可能都不行。 而且不同衣服洗的方式，时间长度，拧干方式都不同，处理起来就比较麻烦。如果将来要洗鞋子，那就是另一种方式。

按照该种方式来写代码，将来 扩展或者维护起来会比较麻烦 。

b.面向对象的洗衣服：

不关注洗衣服的过程 ，具体洗衣机是怎么来洗衣服，如何来甩干的，用户不用去关

心，只需要将衣服放进洗衣机，倒入洗衣粉，启动洗衣机即可。这是 通过衣服、洗衣机、洗衣液这三个对象之间的交互来完成的 。

面向对象程序设计关注的是对象，而对象是现实生活中的实体，比如：洗衣机。但是洗衣机计算机并不认识，需要开发人员告诉给计算机什么是洗衣机。 开发人员可以采用某种面向对象的编程语言来进行描述，比如： Java 语 言。

在开发时：找对象，建对象，用对象，维护对象之间的关系...

总之一切皆对象！

 注意：面向过程和面向对象并不是一门语言，而是解决问题的方法，没有好坏之分，都有其专门的应用场景。

3.面向对象三大特性

面向对象程序三大特性：封装、继承、多态（在本章逐步介绍）

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类和对象

1.类的概念

类是用来对一个实体 ( 对象 ) 来进行描述的 ，主要描述该实体 ( 对象 ) 具有哪些属性 ( 外观尺寸等 ) ，哪些功能 ，描述完成后计算机就可以识别了。

2.类的定义

在 java 中定义类时需要用到 class 关键字 ，具体语法如下

// 创建类
class ClassName{
    field; // 字段(属性)    成员变量
    method; // 行为、功能   成员方法
}

class 为 定义类的关键字， ClassName 为类的名字， {  } 中为类的主体。

类中包含的内容称为类的成员。类的成员包括字段、方法、代码块、内部类和接口等。主要先介绍字段和方法。

字段主要是用来描述类的，称为类的成员属性或者类成员变量。在类的内部，方法的外部定义。

方法主要说明类具有哪些功能，称为类的成员方法。其中包含一种特殊的方法：构造方法（用于初始化对象，在后面小节介绍）

class WashMachine{
    public String brand; // 品牌
    public String type; // 型号
    public double weight; // 重量
    public double lenght; // 长
    public double weidth; // 宽
    public double height; // 高
    public String color; // 颜色
    
    public void WashClothes(){ // 洗衣服
        System.out.println("洗衣功能");
    }
    public void dryClothes(){ // 脱水
        System.out.println("脱水功能");
    }
    public void SetTime(){ // 定时
        System.out.println("定时功能");
    }
}

采用 Java 语言将洗衣机类在计算机中定义完成，经过 javac 编译之后形成 .class 文件，在 JVM 的基础上计算机就可以识别了。

注意事项：

类名注意采用大驼峰定义

成员前写法统一为 public ，后面会详细解释

此处写的方法不带 static 关键字 . 后面会详细解释

一般一个文件当中只定义一个类

main 方法所在的类一般要使用 public 修饰 即public class ( 注意： Eclipse 默认会在 public 修饰的类中找 main 方法 )

public 修饰的类必须要和文件名相同

不要轻易去修改 public 修饰的类的名称，如果要修改，通过开发工具修改

声明一个类就是创建一个新的数据类型，而类在Java中属于引用类型，Java使用关键字class来声明类。

举例： 定义一个狗类

class PetDog {
    public String name;//名字
    public String color;//颜色
    public int age;//年龄

    public void barks() {
        System.out.println(name + ": 汪汪汪");
    }
    public void wag() {
        System.out.println(name + ": 摇尾巴");
    }
}

3. 类的实例化

3.1 什么是实例化

定义了一个类，就相当于在计算机中定义了一种新的类型 ，与 int ， double 类似，只不过 int 和 double 是 java 语言自带的内置类型，而类是用户自定义了一个新的类型，比如上述的：PetDog 类和WashMachine 类。它们都是类 ( 一种新定义的类型) 有了这些自定义的类型之后，就可以使用这些类来定义实例 ( 或者称为对象 ) 。

3.2实例化对象

用类类型创建对象的过程，称为类的实例化 ，在 java 中采用 new 关键字，配合类名来实例化对象。

语法：类名 对象名 = new 类名( );

举例：承接上面定义的狗类，在主函数中实例化对象

public class Main{
    public static void main(String[] args) {
        PetDog dogh = new PetDog(); //通过new实例化对象
        dogh.name = "阿黄";
        dogh.color = "黑黄";
        dogh.barks();
        dogh.wag();
        PetDog dogs = new PetDog();
        dogs.name = "赛虎";
        dogs.color = "棕色";
        dogs.barks();
        dogs.wag();
    }
}
输出结果：
阿黄: 汪汪汪
阿黄: 摇尾巴
赛虎: 汪汪汪
赛虎: 摇尾巴

注意：

new 关键字用于创建一个对象的实例 .

使用 . 来访问对象中的字段和方法， 访问包括读和写

同一个类可以创建多个实例 .

4.类和对象的说明

类只是 一个 模型 一样的东西，用来对一个实体进行描述，限定了类有哪些成员 .

类是一种自定义的类型 ，可以用来定义变量； 而对象是类的一种具体体现。

一个类可以实例化出多个对象， 实例化出的对象 占用实际的物理空间，存储类成员变量。

比如：类实例化出对象就像现实中使用建筑设计图建造出房子，类就像是设计图 ，只设计出需要什么东西，但是并没有实体的建筑存在，同样类也只是一个设计，实例化出的对象才能实际存储数据，占用物理空间。

例如：

public static void main(String[] args){
    PetDog.name = "布布";
    PetDog.age = 3;
}
//代码报错

上述代码则类似于这样的语句：int = 10；

PetDog是类，类是自定义的类型，是用来描述对象的。类不占空间，所以不能在类中存储数据。要在类的实例化出的对象中存储数据。

dogh.name = "阿黄";
dogh.color = "黑黄";

5 this引用

5.1 为什么要用 this 引用

先看一个日期类的例子：

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    
    //使用传参的方法进行初始化变量
    //在后面就不用一个一个的使用 d1.year = 2020 d2.year = 2020....避免了代码冗杂

    public void setDay(int y, int m, int d){
        year = y;
        month = m;
        day = d;
    }    
    public void printDate(){
        System.out.println(year + "/" + month + "/" + day);
    }
    public static void main(String[] args) {
        // 构造三个日期类型的对象 d1 d2 d3
        Date d1 = new Date();
        Date d2 = new Date();
        Date d3 = new Date();
        // 对d1，d2，d3的日期设置
        d1.setDay(2020,9,15);
        d2.setDay(2020,9,16);
        d3.setDay(2020,9,17);
        // 打印日期中的内容
        d1.printDate();
        d2.printDate();
        d3.printDate();
    }
}

以上代码 定义了一个日期类，然后 main 方法中创建了三个对象，并通过 Date 类中的成员方法对对象进行设置和打 印，代码整体逻辑非常简单，没有任何问题。

但注意以下两个情况：

a.当形参名不小心与成员变量名相同时 ：此时代码输出错误0/0/0

public void setDay(int year, int month, int day){
    year = year;
    month = month;
    day = day;
}

那函数体中到底是谁给谁赋值？成员变量给成员变量？参数给参数？参数给成员变量？成员变量给参数？我们观察代码颜色可以发现，此次不是成员变量，而是形参在给形参赋值。因为在该方法中优先访问了形参（就近原则）。那么此时就不能使用形参给成员变量初始化了吗？

b.  三个对象都在调用 setDay 和 printDate 函数，但是这两个函数中没有任何有关对象的说明， setDay 和 printDate 函数如何知道打印的是d1、d2还是d3对象的数据呢？

// 对d1，d2，d3的日期设置
        d1.setDay(2020,9,15);
        d2.setDay(2020,9,16);
        d3.setDay(2020,9,17);
 // 打印日期中的内容
        d1.printDate();
        d2.printDate();
        d3.printDate();

我们在此处可以看到具体哪个对象调用了setDay、printDate成员方法，即知道设置和打印的是哪个对象。

 public void setDay(int y, int m, int d){
        year = y;

        month = m;
        day = d;
    }    
    public void printDate(){
        System.out.println(year + "/" + month + "/" + day);
    }

在此处，成员方法执行时，d1和d2是两个不同的对象，而printDay只有一个，在函数体中没有任何关于对象区分的说明，setDay设置哪个对象？printDay又在打印哪个对象？

针对以上两个问题，此时我们使用this引用来解决。 其中问题a不是需要this引用的主要原因，只要不让形参和成员变量名相同即可。而根本原因在成员方法中区分不同对象。

5.2什么是this引用

this 引用指向当前对象 ( 成员方法运行时调用该成员方法的对象 ) ，在成员方法中所有成员变量的操作，都是通过该 引用去访问 。只不过所有的操作对用户是透明的，即用户不需要来传递，编译器自动完成。

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;

    public void setDay(int year, int month, int day){
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
    public void printDate(){
        System.out.println(this.year + "/" + this.month + "/" + this.day);
    }
}

注意：this 引用的是 调用成员方法 的对象

public static void main(String[] args) {
    Date d = new Date();
    d.setDay(2020,9,15);
    d.printDate();
}
//对象d调用了成员方法，指向当前对象d

5.3 this 引用的特性

1. this 的类型：对应类类型引用，即哪个对象调用就是哪个对象的引用类型

2. this 只能在"成员方法"中使用

3. 在 " 成员方法 " 中， this 只能引用当前对象，不能再引用其他对象

4. this 是 “ 成员方法 ” 第一个隐藏的参数，编译器会自动传递，在成员方法执行时，编译器会负责将调用成员方法对象 的引用传递给该成员方法，this 负责来接收

在代码层面来简单演示：（ 下图右侧中的 Date 类也是可以通过编译的）

6.对象的构造及初始化

6.1 如何初始化对象

在 Java 方法内部定义一个局部变量时，必须要初始化，否则会编译失败。

要让上述代码通过编译，非常简单，只需在正式使用 a 之前，给 a 设置一个初始值即可。如果是对象： 需要调用之前写的SetDay 方法才可以将具体的日期设置到对象中。 通过上述例子发现两个问题：

1. 每次对象创建好后调用 SetDay 方法设置具体日期，比较麻烦，那对象该如何初始化？

2. 局部变量必须要初始化才能使用，为什么字段声明之后没有给值依然可以使用？

public static void main(String[] args) {
    int a;
    System.out.println(a);
}
// Error:(26, 28) java: 可能尚未初始化变量a

public static void main(String[] args) {
    Date d = new Date();
    d.printDate();
    d.setDate(2021,6,9);
    d.printDate();
}
// 代码可以正常通过编译

6.2 构造方法（初始化对象中的成员）

实例化对象中被自动调用到的方法，用于对象的初始化。

构造方法 ( 也称为构造器 ) 是一个特殊的成员方法， 名字必须与类名相同，在创建对象时（new），由编译器自动调用，并且 在整个对象的生命周期内只调用一次。

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    // 构造方法：
    // 名字与类名相同，没有返回值类型，设置为void也不行
    // 一般情况下使用public修饰
    // 在创建对象时由编译器自动调用，并且在对象的生命周期内只调用一次
    public Date(int year, int month, int day){
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
        System.out.println("Date(int,int,int)方法被自动调用了");
    }
    public void printDate(){
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
    }
    public static void main(String[] args) {
        // 此处创建了一个Date类型的对象，并没有显式调用构造方法
        Date d = new Date(2021,6,9); // 输出Date(int,int,int)方法被自动调用了
        d.printDate(); // 2021-6-9
    }
}

注意：构造方法的作用就是对对象中的成员进行初始化，并不负责给对象开辟空间。

a. 名字必须与类名相同

b. 没有返回值类型，设置为 void 也不行

c. 创建对象时由编译器自动调用，并且在对象的生命周期内只调用一次 ( 相当于人的出生，每个人只能出生一次 )

d. 构造方法可以重载 ( 用户根据自己的需求提供不同参数的构造方法 )

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    // 无参构造方法
    public Date(){
        this.year = 1900;
        this.month = 1;
        this.day = 1;
    }
    // 带有三个参数的构造方法
    public Date(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
    public void printDate(){
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Date d = new Date();//无参
        d.printDate();
    }
}
输出结果：1900-1-1

上述两个构造方法：名字相同，参数列表不同，因此构成了方法重载。

e.如果用户没有显式定义，编译器会生成一份默认的构造方法，生成的默认构造方法一定是无参的。

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    public void printDate(){
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Date d = new Date();
        d.printDate();
    }
}

 上述Date类中，没有定义任何构造方法，编译器会默认生成一个不带参数的构造方法。

f.一旦用户定义，编译器则不再生成。

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    public Date(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
    public void printDate(){
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
    }
    public static void main(String[] args) {
        // 如果编译器会生成，则生成的构造方法一定是无参的
        // 则此处创建对象是可以通过编译的
        Date d = new Date();//括号内无参数 报错
        d.printDate();
    }
}
/*
Error:(26, 18) java: 无法将类 extend01.Date中的构造器 Date应用到给定类型;
需要: int,int,int
找到: 没有参数
原因: 实际参数列表和形式参数列表长度不同
*/

g.构造方法中，可以通过this调用其他构造方法来简化代码

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    // 无参构造方法就是：内部给各个成员赋值初始值，即下面被注释的三行代码，
    //该部分功能与下面带三个参数的构造方法重复
    // 则此处可以在无参构造方法中通过this调用带有三个参数的构造方法，不必再写三行this
    // 但是this(1900,1,1);必须是构造方法中第一条语句
    public Date(){
        //System.out.println(year); 注释取消掉，编译会失败
        this(1900, 1, 1);//该行要写在构造方法内部第一行
        //this.year = 1900;
        //this.month = 1;
        //this.day = 1;
    }
    // 带有三个参数的构造方法
    public Date(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
}

注意：this(...) 必须是构造方法中第一条语句 且 不能形成环

public Date(){
this(1900,1,1);
}
public Date(int year, int month, int day) {
this();
}
/*
无参构造器调用三个参数的构造器，而三个参数构造器有调用无参的构造器，形成构造器的递归调用
编译报错：Error:(19, 12) java: 递归构造器调用
*/

h. 绝大多数情况下使用 public 来修饰，特殊场景下会被 private 修饰 ( 后序讲单例模式时会遇到 )

6.3 默认初始化

在上面中提出的第二个问题：为什么局部变量在使用时必须要初始化，而成员变量可以不用呢？

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    public Date(int year, int month, int day) {
        // 成员变量在定义时，并没有给初始值, 为什么就可以使用呢？
        System.out.println(this.year);
        System.out.println(this.month);
        System.out.println(this.day);
    }
    public static void main(String[] args) {
        // 此处a没有初始化，编译时报错：
        // Error:(24, 28) java: 可能尚未初始化变量a
        int a;
        System.out.println(a);
        Date d = new Date(2021,6,9);
    }
}

要搞清楚这个过程，就需要知道 new 关键字的执行过程 ：

Date d = new Date(2021,6,9);

在程序层面只是简单的一条语句，在JVM层面需要做好多事情，下面简单介绍下：

a. 检测对象对应的类是否加载了，如果没有加载则加载

b. 在堆上 为对象分配内存空间

c. 处理并发安全问题 。比如：多个线程同时申请对象，JVM 要保证给对象分配的空间不冲突

d. 初始化所分配的空间

即：对象空间被申请好之后，对象中包含的成员已经设置好了初始值，即默认值

数据类型	默认值
byte	0
char	'\u0000'
short	0
int	0
long	0L
boolean	false
float	0.0f
double	0.0
reference	null

e. 设置对象头信息 ( 关于对象内存模型后面会介绍 )

f. 调用构造方法，给对象中各个成员赋值

6.4就地初始化

在声明成员变量时，就直接给出了初始值。

public class Date {
    public int year = 1900;
    public int month = 1;
    public int day = 1;
    public Date(){
    }
    public Date(int year, int month, int day) {
    }
    public static void main(String[] args) {
        Date d1 = new Date(2021,6,9);
        Date d2 = new Date();
    }
}

//1900-1-1
//1900-1-1

注意：代码编译完成后，编译器会将所有给成员初始化的这些语句添加到各个构造函数中

封装

1.封装的概念

面向对象程序三大特性：封装、继承、多态 。而类和对象阶段，主要研究的就是封装特性。何为封装呢？简单来说就是套壳屏蔽细节 。

软件开发的本质就是对程序复杂程度的管理。如果一个软件代码复杂程度很高，就无法进行维护。如何管理复杂程度呢？封装就是基本的办法。

在编程时，我们会涉及到两个角色：类的调用 与 类的实现，封装的本质就是让调用者不必过多了解类是如何实现的，只要会使用类即可。这样就降低了类的使用和学习的成本。

比如：对于电脑这样一个复杂的设备，提供给用户的就只是：开关机、通过键盘输入，显示器， USB 插孔等，让用户来和计算机进行交互，完成日常事务。但实际上：电脑真正工作的却是CPU 、显卡、内存等一些硬件元件。 对于计算机使用者而言，不用关心内部核心部件，比如主板上线路是如何布局的，CPU 内部是如何设计的等，用户 只需要知道，怎么开机、怎么通过键盘和鼠标与计算机进行交互即可。因此计算机厂商在出厂时，在外部套上壳 子，将内部实现细节隐藏起来，仅仅对外提供开关机、鼠标以及键盘插孔等，让用户可以与计算机进行交互即可 。

封装：将数据和操作数据的方法进行有机结合，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口来和对象进行交互。

 

2.访问限定符

Java 中主要通过类和访问权限来实现封装： 类可以将数据以及封装数据的方法结合在一起 ，更符合人类对事物的认知，而访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用 。

Java 中提供了四种访问限定符：

	范围	private	default	protected	public
1	同一包中同一类	√	√	√	√
2	同一包中不同类		√	√	√
3	不同包中子类			√	√
4	不同包中非子类				√

public ：可以理解为一个人的外貌特征，谁都可以看得到

default: 对于自己家族中 ( 同一个包中 ) 不是什么秘密，对于其他人来说就是隐私了

private ：只有自己知道，其他人都不知道

注意：

protected 主要是用在继承中，继承部分详细介绍

default 权限指：什么都不写时的默认权限

访问权限除了可以限定类中成员的可见性，也可以控制类的可见性。

在同一个文件夹下
public class Computer {
    private String cpu; // cpu
    private String memory; // 内存
    public String screen; // 屏幕
    String brand; // 品牌---->default属性
    public Computer(String brand, String cpu, String memory, String screen) {
        this.brand = brand;
        this.cpu = cpu;
        this.memory = memory;
        this.screen = screen;
    }
    public void Boot(){
        System.out.println("开机~~~");
    }
    public void PowerOff(){
        System.out.println("关机~~~");
    }
    public void SurfInternet(){
        System.out.println("上网~~~");
    }
}
在另一个class类中
public class TestComputer {
    public static void main(String[] args) {
        Computer p = new Computer("HW", "i7", "8G", "13*14");
        System.out.println(p.brand); // default属性：只能被本包中类访问
        System.out.println(p.screen); // public属性： 可以任何其他类访问
        // System.out.println(p.cpu); 
        // private属性：只能在Computer类中访问，不能被其他类访问
    }
}

注意：一般情况下成员变量设置为private，成员方法设置为public。

3.包

3.1 包的概念

在面向对象体系中，提出了一个软件包的概念，即： 为了更好的管理类，把多个类收集在一起成为一组，称为软件 包。有点类似于目录。

在 Java 中也引入了包， 包是对类、接口等的封装机制的体现，是一种对类或者接口等的很好的组织方式 ，比如：一个包中的类不想被其他包中的类使用。包还有一个重要的作用：在同一个工程中允许存在相同名称的类，只要处在 不同的包中即可。

3.2 导入包中的类

Java 中已经提供了很多现成的类供我们使用 . 例如 Date 类：可以使用 java.util.Date 导入 java.util 这个包中的 Date 类

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        java.util.Date date = new java.util.Date();
        // 得到一个毫秒级别的时间戳
        System.out.println(date.getTime());
    }
}

但是这种写法比较麻烦一些 , 可以 使用 import 语句导入包 .

import java.util.Date;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();
        // 得到一个毫秒级别的时间戳
        System.out.println(date.getTime());//Date类中自带的getTime方法
    }
}

如果需要使用 java.util 中的其他类 , 可以使用 import java.util.*

import java.util.*;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();
        // 得到一个毫秒级别的时间戳
        System.out.println(date.getTime());
    }
}

但是我们 更建议显式的指定要导入的类名 . 否则还是容易出现冲突 的情况 .

import java.util.*;
import java.sql.*;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
    // util 和 sql 中都存在一个 Date 这样的类, 此时就会出现歧义, 编译出错
        Date date = new Date();
        System.out.println(date.getTime());
    }
}
// 编译出错
Error:(5, 9) java: 对Date的引用不明确
java.sql 中的类 java.sql.Date 和 java.util 中的类 java.util.Date 都匹配

在这种情况下需要使用完整的类名

import java.util.*;
import java.sql.*;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        java.util.Date date = new java.util.Date();
        System.out.println(date.getTime());
    }
}

可以使用 import static 导入包中静态的方法和字段

import static java.lang.Math.*;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        double x = 30;
        double y = 40;
        // 静态导入的方式写起来更方便一些.
        // double result = Math.sqrt(Math.pow(x, 2) + Math.pow(y, 2));
        double result = sqrt(pow(x, 2) + pow(y, 2));
        System.out.println(result);
    }
}

注意事项 : import 和 C++ 的 #include 差别很大 . C++ 必须 #include 来引入其他文件内容 , 但是 Java 不需要 .

import 只是为了写代码的时候更方便 . import 更类似于 C++ 的 namespace 和 using

3.3自定义包

基本规则

在文件的最上方加上一个 package 语句指定该代码在哪个包中 .

包名需要尽量指定成唯一的名字 , 通常会用公司的域名的颠倒形式 ( 例如 com.bit.demo1 )

包名要和代码路径相匹配 . 例如创建 com.bit.demo1 的包 , 那么会存在一个对应的路径： com/bit/demo1 来存储代码.

如果一个类没有 package 语句 , 则该类被放到一个默认包中 .

操作步骤

1. 在 IDEA 中先新建一个包 : 右键 src -> new  -> package

2. 在弹出的对话框中输入包名 , 例如 com.bit.demo1

3. 在包中创建类 , 右键包名 -> new  -> java class , 然后输入类名即可 .

4. 此时可以看到我们的磁盘上的目录结构已经被 IDEA 自动创建出来了

5. 同时也能看到 在新创建的 Test.java 文件的最上方 , 出现了一个 package 语句

3.4 包的访问权限控制举例

Computer类位于com.bit.demo1包中，TestComputer类位于com.bit.demo2包中：

package com.bit.demo1;
public class Computer {
    private String cpu; // cpu
    private String memory; // 内存
    public String screen; // 屏幕
    String brand; // 品牌
    public Computer(String brand, String cpu, String memory, String screen) {
        this.brand = brand;
        this.cpu = cpu;
        this.memory = memory;
        this.screen = screen;
    }
    public void Boot(){
        System.out.println("开机~~~");
    }
    public void PowerOff(){
        System.out.println("关机~~~");
    }
    public void SurfInternet(){
        System.out.println("上网~~~");
    }
}

package com.bite.demo2;
import com.bite.demo1.Computer;
public class TestComputer {
    public static void main(String[] args) {
        Computer p = new Computer("HW", "i7", "8G", "13*14");
        System.out.println(p.screen);
        // System.out.println(p.cpu); // 报错：cpu是私有的，不允许被其他类访问
        // System.out.println(p.brand); // 报错：brand是default，不允许被其他包中的类访问
    }
}
// 注意：如果去掉Computer类之前的public修饰符，代码也会编译失败

3.5 常见的包

1. java.lang:  系统常用基础类 (String 、 Object), 此包从 JDK1.1 后自动导入。

2. java.lang.reflflect: java 反射编程包 ;

3. java.net:  进行网络编程开发包。

4. java.sql:  进行数据库开发的支持包。

5. java.util:  是 java 提供的工具程序包。 ( 集合类等 ) 非常重要

6. java.io:  I/O 编程开发包。

---

static

在 Java 中被 static 修饰的成员，称之为静态成员，也可以称为类成员，其不属于某个具体的对

象，是所有对象所共享的 。

1.static修饰成员变量

static 修饰的成员变量，称为静态成员变量 ，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 。

1.1静态成员变量特性:

a. 不属于某个具体的对象，是类的属性，所有对象共享的，不存储在某个对象的空间中

b. 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

c. 类变量存储在方法区当中

d. 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);
    }
}

2. static修饰成员方法

一般类中的数据成员都设置为 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());
    }
}

静态方法特性:

a. 不属于某个具体的对象，是类方法

b. 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

c. 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.println(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

d. 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()

e.静态方法无法重写，不能实现多态（后面详述）

3.static成员变量初始化

注意：静态成员变量一般不会放在构造方法中来初始化，构造方法中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 。

3.1  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"; 
    // ...
}

3.2静态代码块初始化

4. 代码块

4.1 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，又可分为以下四种：

普通代码块 、构造块 、静态块 、同步代码块（后续讲解多线程部分再谈）

4.2 普通代码块

普通代码块：定义在方法中的代码块.这种用法较少见

public class Main{
    public static void main(String[] args) {
        { //直接使用{}定义，普通方法块
            int x = 10 ;
            System.out.println("x1 = " +x);
        }
        int x = 100 ;
        System.out.println("x2 = " +x);
    }
}
// 执行结果
x1 = 10
x2 = 100

4.3 构造代码块

构造块：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

4.4 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：

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的

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次序依次执行 ( 合并 )

实例代码块只有在创建对象时才会执行

---

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，那么整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， 前者称为内部类，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

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

  内部类和外部类共用同一个 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

1.内部类的分类

先来看下，内部类都可以在一个类的那些位置进行定义

public class OutClass {
    // 成员位置定义：未被static修饰 --->实例内部类
    public class InnerClass1{

    }
    // 成员位置定义：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：

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 )

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，大家在看一些库中的代码时候可能会遇到的比较多，日常开始中使用最多的是匿名内部类。

1.1 成员内部类

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。

1.1.1 实例内部类

即未被 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成员时，优先访问的是内部类自己的
            c = 300;
            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);
        }
    }
    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成员，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();
        // 上述语法比较怪异，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

a.外部类中的任何成员都可以在实例内部类方法中直接访问

b.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

c.在实例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

d.实例内部类对象必须在先有外部类对象前提下才能创建

e.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

f.外部类中，不能直接访问实例内部类中的成员，如果要访问必须先要创建内部类的对象。

1.1.2 静态内部类

被 static 修饰的内部成员类称为静态内部类。

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methodB()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 】

a.  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，我们该如何做？

b. 创建静态内部类对象时，不需要先创建外部类对象

1.2 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，此处简单了解下语法格式。

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 】

a. 局部内部类只能在所定义的方法体内部使用

b. 不能被 public 、 static 等修饰符修饰

c. 编译器也有自己独立的字节码文件，命名格式：外部类名字 $ 内部类名字 .class

d. 几乎不会使用

1.3 匿名内部类

后序章节抽象类和接口时详细介绍。