Java类与对象详解（3）

你的名字 2023-10-14 13:18 10阅读 0赞

**目录**

封装

封装的概念

访问限定符

封装扩展之包

包的概念

导入包中的类

自定义包

基本规则

包的访问权限控制举例

常见的包

static 成员

static 修饰成员变量

static修饰成员方法

static 成员变量的初始化

代码块

代码块的概念及其分类

普通代码块

构造代码块

静态代码块

--------------------

## 封装 ##

### 封装的概念 ###

> 我们知道，**面向对象程序的三大特性为：封装，继承，多态**。而类和对象阶段，主要研究的是封装特性，何为封装呢？简单来说就是**套壳屏蔽细节**。在java语法中，**就是指被private修饰的成员变量和成员方法**。（private一会会详细介绍）。

那么为什么用private修饰了，我们就说实现了封装了呢？来看下面一个代码：

class Peo{
        private int age;
        private String name;
        public Peo(){
    
        }
        public Peo(int age, String name){
            this.age = age;
            this.name = name;
        }
        public void sleep(String name){
            System.out.println(this.name + "正在睡觉");
        }
    }
    
    
    public class test1 {
        public static void main(String[] args) {
            Peo p = new Peo();
            //直接调用？
            p.name = "马牛逼";
        }
    }

这里出现了一个错误：

![8fd723ac516749f8a2dbcec17259911d.png][]

> 原因是这里**Peo类中name被private 修饰了**（等同于name被屏蔽了，用户不知道这个p对象中的属性），所以不能直接调用name。通俗的来说：**就是p这个对象具有隐私权**，根据宪法（private），我们无法侵犯它的隐私(name这个属性)。

### 访问限定符 ###

> Java中主要通过类和访问权限进行封装：**类可以将数据以及封装数据的方法结合到一起**，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：

![45e48112f2384ad086059dbde3663c2e.png][]

> 比如：
> 
> **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，对于其他人就是隐私了（默认权限）**
> 
> **private:只有自己知道，其他人都不知道**。
> 
> 说明：
> 
> **protected主要用在继承中，继承部分会详细介绍**
> 
> **default权限指：前面不写访问限定符的默认权限**
> 
> **访问权限除了可以限定类中成员的可见性，也可以限制类的可见性**

**注意：一般情况下成员变量设置为private,成员方法设置为public.**

### 封装扩展之包 ###

#### 包的概念 ####

> 在面向对象体系中，提出了软件包的概念，即：**为了更好地管理类，把多个类放在一起成为一组，称为软件包**。有点类似于目录。比如管理电脑中歌曲的方式如下：

![75c0ac7261fc4da0b2451b515589ded4.png][]

> 在Java中也引入了包，**包是对类，接口等封装机制的体现，是一种对类或者接口等很好的组织方式**，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：**在一个工程中允许出现相同名称的类，只要在不同包中即可**。

#### 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 test2 {
        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());
        }
    }

但这种写法比较麻烦，可以**使用import 语句导入包**。

import java.util.Date;
    
    public class test2 {
        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());
        }
    }

如果要使用java.util中的其它类，可以使用import java.util.\*;

但是还是更建议显式地指定导入java.util的其它类。否则可能会出现冲突的情况，举个栗子：

import java.util.*;
    import java.sql.*;
    
    public class test2 {
        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());
        }
    }

这里有这样的问题：

![4ccb924aedcb4f06a7403242f04eb97e.png][]

因此这种情况应该使用完整的类名。

**可以用import static 导入包中的静态方法和字段**。eg:

import static java.lang.Math.*;
    
    public class test3 {
        public static void main(String[] args) {
            double x = 30;
            double y = 40;
            //静态的方法导入更加方便
            //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);
        }
    }

#### 自定义包 ####

##### 基本规则 #####

> **1.在文件的最右上方加上一个package语句指定该代码在哪个包中。**
> 
> **2.包名需要尽量指定生成唯一的名字，通常会用公司域名的颠倒形式（eg：com.air.demo）**
> 
> **3.包名要和代码路径相匹配，例如创建com.air.demo的包，那么就会存在一个对应路径com/air/demo来存储代码**
> 
> **4.如果没有package的语句，则该类被放在一个默认包中。**

#### 包的访问权限控制举例 ####

Computer位于Demo1中，TestComputer位于Demo2中

package 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 Demo2;
    
    import Demo1.Computer;
    public class TestComputer {
        public static void main(String[] args) {
            Computer p = new Computer("MAC","M1", "8G", "13*14");
    
            System.out.println(p.screen);
            //System.out.println(p.cpu);//报错：cpu是私有的，不允许被其它类访问
            //System.out.println(p.brand);//报错：brand是default,不允许被其他的包访问
        }
    }
    
    //注：如果去掉Computer类之前的public 修饰符，代码也会编译失败

#### 常见的包 ####

> 1.java.lang：系统常用的基础类（String, Object）,此包从JDK1.1后自动导入
> 
> 2. java.lang.reflect: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 成员 ##

### static 修饰成员变量 ###

> 我们之前讲过：**实例变量是指定义在类中的变量，每个类的实例（对象）都会有自己的一组实例变量，那么什么又是static 修饰的成员变量呢？**
> 
> **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**。（比如创建几个学生对象，他们都是一班的，那么这个班级是共享的，是static 修饰的成员变量）。

静态成员变量的特性

> 1.不属于某个具体的对象，是类的属性，为所有对象共享的，**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，但一般更推荐类名访问**
> 
> 3.类变量存储在方法区中
> 
> 4.生命周期伴随着类的一生（即：**随类的加载而创建，随类的销毁而卸载**）

举个栗子：

public class Student {
        public String name;
        public String gender;
        public int age;
        public double score;
        public static String classroom = "303";
    
        public static void main(String[] args) {
            //静态变量可以直接通过类名来访问
            System.out.println(Student.classroom);
    
            Student s1 = new Student();
            Student s2 = new Student();
            //也可通过类名来访问，不过classroom是两个对象共享的
            System.out.println(s1.classroom);
            System.out.println(s2.classroom);
        }
    }

通过调试，在监视窗口可以看到，**静态成员并没有存储到某个具体的对象中**。

![214f33ad2b194054bd48dd7443694932.png][]

### 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？

class Student {
        private String name;
        private String gender;
        private int age;
        private double score;
        private static String classRoom = "103";
    
    }
    
    public class TestStudent{
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(Student.classRoom);
        }
    }
    
    //java: classRoom 在 Demo2.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。（把静态变量叫做类变量/方法）静态成员一般是通过静态方法来访问的。**

**举个栗子：**

public class Student {
    
        private static String classRoom = "103";
    
        public static String getClassRoom() {
            return classRoom;
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(Student.classRoom);
        }
    }

> 显而易见静态方法可以轻松解决问题，下面我们来说一下静态方法的特性：
> 
> **1.与静态成员变量相同，不属于某个具体的对象，属于类**
> 
> **2.可以通过对象调用，也可以通过类名.静态方法名的方式调用，更推荐后者**
> 
> **3.不能在静态方法中使用任何非静态变量**
> 
> **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，在静态方法中不能传递this引用**

### **static 成员变量的初始化** ###

**注意：静态变量一般不在构造方法中初始化，因为静态变量不属于任何对象，构造方法中初始化的是对象相关的实例属性。**

> **静态成员变量的初始化分为两种：就地初始化和代码块初始化。**
> 
> **1.就地初始化：在定义时直接给出初始值。**
> 
> **2.静态代码块初始化：见下文：**

## 代码块 ##

### 代码块的概念及其分类 ###

> 使用\{\}定义的一段代码成为代码块。根据代码块的定义位置以及关键字，又可分为以下四种：
> 
> 1.普通代码块
> 
> 2.构造块
> 
> 3.静态块
> 
> 4.同步代码块

### 普通代码块 ###

定义：定义在方法内的代码块

public class Test1 {
        public static void main(String[] args) {
            {//直接用{}定义普通代码块
                int x = 10;
                System.out.println(x);
            }
            int x = 100;
            System.out.println(x);
        }
    }

![e359c7d7b316492e9cd78234ad4a98ae.png][]

这种用法偏少

### 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
> 
> **构造代码块一般适用于初始化实例成员变量**。

class Student1 {
        //实例成员变量
        private String name;
        private String gender;
        private int age;
        private double score;
    
        //构造方法
        public Student1() {
            System.out.println("I am Student init()!");
        }
    
        //实例代码块
        {
            this.name = "bit";
            this.age = 12;
            this.gender = "man";
            System.out.println("I am instance init()");
        }
    
        public void show(){
            System.out.println("name:" + name +",age:" + age + ",gender:" + gender);
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Student1 stu = new Student1();
            stu.show();
        }
    }

![74e1448a41424d669b630110a4a10d95.png][]

### 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 Student2 {
        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 = "103";
            System.out.println("I am static init()");
        }
    
        //构造方法
        public Student2(){
            System.out.println("I am Student init()");
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Student2 s1 = new Student2();
            Student2 s2 = new Student2();
        }
    }

![5a54bd2050564b8ea4f5ab92a0c4f7ab.png][]

> 通过上面的代码我们可以总结出如下规律：
> 
> **1.静态代码块不管实例化出多少对象，都只执行一次**
> 
> **2.(以只创建一个对象为例)执行代码块的基本顺序为：静态代码块->实例代码块->构造方法**
> 
> **3.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**
> 
> **4.如果一个类中包含多个代码块/实例代码块，它们会合到一块**
> 
> **5.实例代码块只有创建了对象才会执行，而静态代码块不创建对象也可以**

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