JavaSE基础语法：特殊类（特殊情景下的设计模式）

一、单例设计模式

1.作用

确保某个类只能创建一个对象，避免浪费内存，产生无效的资源占用

2.写法/实现步骤

eg1------饿汉式单例（预制）

拿对象时对象已经提前创建好

把类的构造器私有化
定义一个类变量记住类的一个对象
定义一个类方法，返回对象

java 复制代码

public class A{
//2.定义一个类变量记住类的一个对象
private static(final) A a=new A();
//1.私有化构造器
private A(){}
//3.定义一个 类对象返回方法
public static A getObject(){return a;}
}

eg2------懒汉式单例（用才创建）

需要用对象时才开始创建

私有构造器
定义静态变量用于存储对象
提供静态方法，保证返回的是同一个对象

java 复制代码

public class A{
//2.定义一个类变量记住类的一个对象
private static(final) A a;//null
//1.私有化构造器
private A(){}
//3.定义一个 类对象返回方法
public static A getObject(){
if(a==null){a=new A();}
return a;
}
}

二、枚举类enum

1.作用

做信息分类和标志
限制传入参数范围，实现类型安全；普通常量只是数值，编译器无法校验传入的值是否合法，枚举可以
统一管理一组固定有限的常量，可读性更强

2.写法

枚举类第一行只能写枚举类的对象名称，且要用逗号隔开

这些名称本质是常量，每个常量（static final）都记住了枚举类的一个对象

java 复制代码

修饰符 enum 枚举类名{
    名称1,名称2,名称3; // 分号：如果后面有成员变量、构造、方法，分号不能省略
    其他成员...
}

3.特点

（图注：右侧是反编译的代码）

枚举类都是最终类，不可以被继承，枚举类都是继承java.lang.Enum类的，所以也不能继承其他类
枚举类的第一行只能罗列一些名称，这些名称是常量，并且每个常量会记住枚举类的一个对象
枚举类的构造器都是私有的（写不写都只能是私有的），因此枚举类对外不能创建对象
编译器会为枚举类增添几个方法（比如 name()名字，ordinal()索引/位置）

三、抽象类abstract

1.作用

作为特殊的父类让子类继承并实现，即为了更好地支持多态（非必须，优化需要）

但是需要注意的是，一个类继承抽象类之后，必须要重写继承的所有抽象方法，否则这个类也必须要定义成抽象类

2.写法

java 复制代码

修饰符 abstract class 类名{
修饰符 abstract 返回值类型 方法名称(形参列表);
//抽象方法：只能abstract修饰，只有方法签名没有方法体 
}

抽象类中不一定要有抽象方法，但有抽象方法的一定是抽象类
类有的成员：成员变量、方法、构造器、抽象类都可以有，只不过多了一个可以有抽象方法
缺：抽象类不能够创建对象，进作为一个特殊的父类，让子类继承并实现

3.应用场景（最佳实践）

当所有子类都需要这个功能，但是每个子类用法都不一样时，便可以使用抽象方法，虽然空方法也可以，但是抽象方法更符合最佳实践的思想（更简洁更高级）

模板方法设计模式

简单来说就是提供了一个方法作为某类功能的模板，模板方法封装了每个实现步骤，但允许子类提供特定步骤的实现

这样可以提高代码的复用、并简化子类的设计

这里其实可以为write方法加上final关键字，防止子类更改模板方法（注意不可以添加static关键字，因为静态方法并不支持多态，已知静态方法想要调用常态方法需要通过对象，但抽象类没有对象，所以会发生编译错误）

四、接口

1. 作用

定义行为规范（标准），对外暴露能力；
实现多实现，弥补 Java 类单继承的局限；
用于解耦，面向接口编程

2. 基础写法

java 复制代码

修饰符 interface 接口名{
    //抽象方法（JDK8之前唯一成员）
    public abstract void run();
}

类实现接口使用关键字 implements

java 复制代码

public class Student implements 接口名{
    //必须重写所有抽象方法
    @Override
    public void run(){}
}

3. 核心特点

接口不能创建对象；
JDK8 版本划分：

JDK7 及以前：接口只能有全局常量、抽象方法
- 常量默认：public static final（可以省略）
- 抽象方法默认：public abstract（可以省略）
JDK8 新增：默认方法 (default)、静态方法 (static)
JDK9 新增：私有方法 private

一个类可以同时实现多个接口 ：class A implements B,C{}
接口与接口之间可以使用 extends 继承，支持多继承

java 复制代码

interface A extends B,C{}

接口没有构造器！

4. 重要规则

普通类实现接口：必须重写接口全部抽象方法；抽象类实现接口：可以不重写抽象方法，交给子类完成。

5. 抽象类和接口的区别

抽象类：用class，单继承；可以有实例变量、构造器；侧重模板、公共代码复用
接口：用interface，多实现；只能定义常量；侧重行为规范、能力标准

6. 拓展接口

① 默认方法 default（JDK8）

作用：接口升级时，不用强迫所有实现类重写新增方法；只能通过实现类对象调用，子类可以选择重写。

java 复制代码

default void test(){}

② 静态方法 static（JDK8）

只能通过接口名。方法名 () 调用，实现类对象不能继承、不能调用。

java 复制代码

static void test(){}

③ 私有方法 private（JDK9）

供接口内部的默认方法互相调用，外部无法访问