关于java类和对象,我们要掌握几个重点**!**
1.类的定义方式以及对象的实例化
2.类中的成员变量和成员方法的使用
3.对象的整个初始化过程
4.封装特性
5.代码块
目录
[1.1 什么是面向对象](#1.1 什么是面向对象)
[1.2 面向对象与面向过程](#1.2 面向对象与面向过程)
[2.1 简单认识类](#2.1 简单认识类)
[2.2 类的定义格式](#2.2 类的定义格式)
[2.3 例题练习](#2.3 例题练习)
[2.3.1 定义一个狗类](#2.3.1 定义一个狗类)
[2.3.2 定义一个学生类](#2.3.2 定义一个学生类)
[3.1 什么是实例化](#3.1 什么是实例化)
[3.2 类和对象的说明](#3.2 类和对象的说明)
[4.1 为什么要有this引用](#4.1 为什么要有this引用)
[4.2 什么是this引用](#4.2 什么是this引用)
[4.3 this引用的特性](#4.3 this引用的特性)
[5.1 如何初始化对象](#5.1 如何初始化对象)
[5.2 构造方法](#5.2 构造方法)
[5.2.1 概念](#5.2.1 概念)
[5.2.2 特性](#5.2.2 特性)
[5.3 默认初始化](#5.3 默认初始化)
[5.4 就地初始化](#5.4 就地初始化)
[6.1 封装的概念](#6.1 封装的概念)
[6.2 访问限定符](#6.2 访问限定符)
[6.3 封装扩展之包](#6.3 封装扩展之包)
[6.3.1 包的概念](#6.3.1 包的概念)
[6.3.2 导入包中的类](#6.3.2 导入包中的类)
[6.3.3 自定义包](#6.3.3 自定义包)
[6.3.5 常见的包](#6.3.5 常见的包)
[7.1 再谈学生类](#7.1 再谈学生类)
[7.2 static修饰成员变量](#7.2 static修饰成员变量)
[7.3 static修饰成员方法](#7.3 static修饰成员方法)
[7.4 static成员变量初始化](#7.4 static成员变量初始化)
[8.1 代码块概念以及分类](#8.1 代码块概念以及分类)
[8.2 普通代码块](#8.2 普通代码块)
[8.3 构造代码块](#8.3 构造代码块)
[8.4 静态代码块](#8.4 静态代码块)
一、面向对象的初步认识
1.1 什么是面向对象
首先,我们都知道java是一门面向对象的语言(Object Oriented Program,简称OOP),在面向对象的世界里,一切都是对象。面向对象是一种思想,用于解决问题,且主要依靠对象间的交互完成一件事情。面向对象的思想设计到了程序,符合我们人类对事物的认知,对于大型程序的设计、扩展及维护都有帮助!
1.2 面向对象与面向过程
1.2.1传统洗碗的过程
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戴手套 ---> 放水 ---> 放碗 ---> 放洗洁精 ---> 擦拭碗 ---> 冲水 ---> 放消毒柜
传统的方式:**注重的是洗碗的过程,**少了一个环节都不行。
而且不同的碗筷洗的方式不同,处理起来会非常麻烦。如果将来要洗被子、洗家具,那就是另一种方式了。按照这种方式来写代码,会使未来扩展或者维护带来麻烦。
1.2.2现代洗碗过程
注:(图片来源于网络,如有侵权,请联系删除)
总共有四个对象:人、碗、洗洁精、洗碗机。
整个洗碗机的过程:人将碗放进洗碗机、倒入洗洁精、启动洗碗机,洗碗机就会完成洗碗过程并且消毒
整个过程主要是:人、碗、洗洁精、洗碗机四个对象之间交互完成的,人不需要关心洗碗机具体是如何洗碗的,如何消毒的。
以面对对象方式来进行处理,不关注洗碗机的过程,洗碗机具体如何洗碗消毒的一系列过程用户不需要关心,只需要将碗放进洗碗机,加洗洁精,启动开关即可,通过对象之间的交互来完成
二、类定义和对象
JAVA是面向对象程序设计,关注的是对象,而对象其实就是现实生活中的实体,就如:洗碗机。但是我们的计算机并不认识洗碗机,这时候就需要开发人员告诉计算机什么是洗碗机。
注:(图片来源于网络,如有侵权,请联系删除)
上图就是对洗碗机简单的描述 ,该过程也就是对洗碗机这个对象(实体)进行抽象(对一个复杂事物的重新认知),但是这些简化的抽象结果计算机依然不能识别,那么我们该怎么办呢?开发人员可以采用某种面向对象的编程语言来进行描述,如:java,c++等
2.1 简单认识类
什么是类?**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(外形大小等),哪些功能(能干嘛?),描述完成后计算机就可以识别了
比如:xx洗碗机,它是一个品牌,java中可以把他看成是一个类别。
属性:产品品牌、型号参数、额定功率、外观尺寸.....
功能:洗碗、消毒、储存.......
在Java语言中,我们如何对上述的洗衣机类来进行定义呢?
2.2 类的定义格式
**!**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) 或者 成员变量
method; // 行为 或者 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 。属性 主要是用来描述类的,称之为类的成员属性或者类成员变量 。方法 主要说明类具有哪些功能,称为类的成员方法。
class WashMachine{
public String brand; // 品牌
public String type; // 型号
public double weight; // 重量
public double length; // 长
public double width; // 宽
public double height; // 高
public String color; // 颜色
public void washBowls(){ // 洗碗
System.out.println("洗碗功能");
}
public void disinfect(){ // 消毒
System.out.println("消毒功能");
}
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
此处写的方法不带 static 关键字
2.3 例题练习
2.3.1 定义一个狗类
class PetDog {
// 狗的属性
public String name;//名字
public String color;//颜色
// 狗的行为
public void barks() {
System.out.println(name + ": 旺旺~~");
}
public void wag() {
System.out.println(name + ": 摇尾巴~~~");
}
}
2.3.2 定义一个学生类
public class Student{
public String name;
public String gender;
public short age;
public double score;
public void DoClass(){}
public void DoHomework(){}
public void Exam(){}
}
注意事项:
- 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(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
三、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Student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)。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 。
这样我们便完成了实例化,创建了一个名为狗蛋,绿色毛发,会叫,会摇尾巴的狗
public class Main{
public static void main(String[] args) {
PetDog dog = new PetDog(); //通过new实例化对象
dog.name = "狗蛋";
dog.color = "绿色";
dog.barks();
dog.wag();
}
}
注意事项
new 关键字用于创建一个对象的实例.
使用 . 来访问对象中的属性和方法.
同一个类可以创建多个实例.
3.2 类和对象的说明
1. 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.
2. 类是一种自定义的类型,可以用来定义变量.
3. 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
4. 做个比方。类就像是个房子设计图,我们设计好了这栋房子是否三室一厅,是否有独立的大阳台,是否有个大别院。而实例化对象,就相当于我们对这个房子设计图上已有的三室一厅、大阳台等进行装修,例如:这三个卧室都是日式装修的。
类是个抽象化的东西,就像是个设计图;而类的实例化出的对象就是较为具体的某种事物,就像是根据设计图构造出来的房子。
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四、this引用
4.1 为什么要有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;
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 a b c
Date a = new Date();
Date b = new Date();
Date c = new Date();
// 对d1,d2,d3的日期设置
a.setDay(2020,1,11);
b.setDay(2020,1,12);
c.setDay(2020,1,13);
// 打印日期中的内容
a.printDate();
b.printDate();
c.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。
但是细思之下有以下两个疑问:
1. 形参名不小心与成员变量名相同:
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?估计自己都搞不清楚了。
- 三个对象都在调用setDate和printDate函数,但是这两个函数中没有任何有关对象的说明,setDate和printDate函数如何知道打印的是那个对象的数据呢 ?
这就不得不提到this了!
4.2 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();
}
这里的d 与this 引用的是同一块内存空间
4.3 this引用的特性
-
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
-
this只能在"成员方法 "中使用
-
在"成员方法"中,this只能引用当前对象,不能再引用其他对象
-
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
五、对象的构造及初始化
5.1 如何初始化对象
我们都知道,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
public static void main(String[] args) {
int a;
System.out.println(a);
}
// Error:(22, 24) java: 可能尚未初始化变量a
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:
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
需要调用之前写的SetDate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SetDate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?
这就涉及到了构造方法
5.2 构造方法
5.2.1 概念
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,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。
5.2.2 特性
1. 名字必须与类名相同
2. 没有返回值类型,设置为void也不行
3. 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)
4. 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();
d.printDate();
}
}
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
-
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。
注意:一旦用户定义构造方法,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
// 但实际情况是:编译期报错
Date d = new Date();
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
*/
-
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--内部给各个成员赋值初始值,该部分功能与三个参数的构造方法重复 // 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 // 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); //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 2.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
*/ -
绝大多数情况下使用public来修饰,特殊场景下会被private修饰
5.3 默认初始化
在上文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 关键字背后所发生的一些事情:
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:
-
检测对象对应的类是否加载了,如果没有加载则加载
-
为对象分配内存空间
-
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
- 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,比如:
-
设置对象头信息
-
调用构造方法,给对象中各个成员赋值
5.4 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();
}
}
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
六、封装
6.1 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
比如:洗衣机这样一个复杂的设备,提供给用户的只是:开关机、输水量、洗涤时间、甩干时间等,让用户来和洗衣机交互,完成洗衣任务。但实际上,洗衣机真正工作的却是外筒、内筒,还有转轴跟滚筒轴承等
注:(图片来源于网络,如有侵权,请联系删除)
对于洗衣机使用者来说,不需要关心其内部的核心部件是如何运行的。因此厂商给洗衣机套上外壳,将内部的实现细节遮挡起来,仅仅对外开放各项控制按钮,让使用者可以和洗衣机交互即可。
而封装也是这么个过程
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
6.2 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:
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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,对于其他人来说就是隐私了
private:只有自己知道,其他人都不知道
【说明】
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
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~~~");
}
}
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。
6.3 封装扩展之包
6.3.1 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。比如:为了更好的管理电脑中的歌曲,一种好的方式就是将相同属性的歌曲放在相同文件下,也可以对某个文件夹下的音乐进行更详细的分类。
例如:
然后再对说唱、摇滚乐、民族乐、轻音乐 进行再细分
例如:
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。
6.3.2 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());
}
}
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
6.3.3 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 c.b.a ).
包名要和代码路径相匹配. 例如创建 c.b.a 的包, 那么会存在一个对应的路径c.b.a 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
-
在 IDEA 中先新建一个包: 右键 src -> 新建 -> 包
-
在弹出的对话框中输入包名, 例如 c.b.a
- 在包中创建类, 右键包名 -> 新建 -> 类, 然后输入类名即可.
- 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
6.3.4 包的访问权限控制举例
Computer类位于com.bit.demo1包中,TestComputer位置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:cup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
6.3.5 常见的包
-
java.lang:系统常用基础类(String、Object),此包从JDK1.1后自动导入。
-
java.lang.reflect:java 反射编程包;
-
java.net:进行网络编程开发包。
-
java.sql:进行数据库开发的支持包。
-
java.util:是java提供的工具程序包。(集合类等) 非常重要
-
java.io:I/O编程开发包。
七、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,每个对象都有自己特有的名字、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存储一份,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,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。
7.2 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。
【静态成员变量特性】
-
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
-
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
-
类变量存储在方法区当中
-
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);
}
}
以调试方式运行上述代码,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
7.3 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());
}
}
输出:Bit306
【静态方法特性】
-
不属于某个具体的对象,是类方法
-
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
-
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 thispublic 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 -
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()
7.4 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
- 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";
// ...
}
- 静态代码块初始化
那什么是代码块呢?继续往后看 :)
八、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)
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
这种用法较少见
8.3 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
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