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Java基础篇(上)

程序员文章站 2022-06-23 22:51:43
1、简介 Java是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java面向对象程序设计语言和Java 平台的总称。由James Gosling和同事们共同研发,并在1995年正式推出。 Java分为三个体系: JavaSE(J2SE)(Java2 Platform Standard ......

1、简介

java是由sun microsystems公司于1995年5月推出的java面向对象程序设计语言和java 平台的总称。由james gosling和同事们共同研发,并在1995年正式推出。

java分为三个体系:

  javase(j2se)(java2 platform standard edition,java平台标准版)

  javaee(j2ee)(java 2 platform,enterprise edition,java平台企业版)

  javame(j2me)(java 2 platform micro edition,java平台微型版)。

2、特性

java语言是简单的,面向对象的,分布式的,健壮的,安全的,体系结构中立的,可移 植的,解释型的,高性能的,多线程的,动态的。 

3、java 基础语法(修饰符)

一个 java 程序可以认为是一系列对象的集合,而这些对象通过调用彼此的方法来协同 工作。下面简要介绍下类、对象、方法和实例变量的概念。

  1. 对象:对象是类的一个实例,有状态和行为。例如,一条狗是一个对象,它的 状态 有:颜色、名字、品种;行为有:摇尾巴、叫、吃等。
  2. 类:类是一个模板,它描述一类对象的行为和状态。
  3. 方法:方法就是行为,一个类可以有很多方法。逻辑运算、数据修改以及所有动作都是 在方法中完成的。
  4. 实例变量:每个对象都有独特的实例变量,对象的状态由这些实例变量的值决定。

    java 变量:java 中主要有如下几种类型的变量

          (1)、局部变量

          (2)、类变量(静态变量)

          (3)、成员变量(非静态变量)

  5. java修饰符:

像其他语言一样,java可以使用修饰符来修饰类中方法和属性。主要有两类修饰符:

访问控制修饰符 : default, public , protected, private

非访问控制修饰符 : final, abstract, static, synchronized

 

修饰符用来定义类、方法或者变量,通常放在语句的最前端。我们通过下面的例子来说明:

 1 public class classname {
 2 
 3    // ...
 4 
 5     private boolean myflag;
 6 
 7     static final double weeks = 9.5;
 8 
 9     protected static final int boxwidth = 42;
10 
11     public static void main(string[] arguments) {
12     
13        // 方法体
14 
15     }
16 }
17 
18  

 

  6. 访问控制修饰符

java中,可以使用访问控制符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。java 支持 4 种不同的访问权限。

default (即默认,什么也不写): 在同一包内可见,不使用任何修饰符。使用对象:类、接口、变量、方法。

private : 在同一类内可见。使用对象:变量、方法。 注意:不能修饰类(外部类)

public : 对所有类可见。使用对象:类、接口、变量、方法

protected : 对同一包内的类和所有子类可见。使用对象:变量、方法。 注意:不能修饰类(外部类)。

我们可以通过以下表来说明访问权限:

访问控制

修饰符

当前类

同一包内

子孙类(同一包)

子孙类(不同包)

其他包

public

y

y

y

y

y

protected

y

y

y

y/n

n

default

y

y

y

n

n

private

y

n

n

n

n

 

 

默认访问修饰符-不使用任何关键字

使用默认访问修饰符声明的变量和方法,对同一个包内的类是可见的。接口里的变量都隐式声明为 public static final,而接口里的方法默认情况下访问权限为 public。

私有访问修饰符-private

私有访问修饰符是最严格的访问级别,所以被声明为 private 的方法、变量和构造方法只能被所属类访问,并且类和接口不能声明为 private。

声明为私有访问类型的变量只能通过类中公共的 getter 方法被外部类访问。

private 访问修饰符的使用主要用来隐藏类的实现细节和保护类的数据。

下面的类使用了私有访问修饰符:

 1 public class logger {
 2 
 3    private string format;
 4 
 5    public string getformat() {
 6 
 7       return this.format;
 8 
 9    }
10 
11    public void setformat(string format) {
12 
13       this.format = format;
14 
15    }
16 
17 }

实例中,logger 类中的 format 变量为私有变量,所以其他类不能直接得到和设置该变量的值。为了使其他类能够操作该变量,定义了两个 public 方法:getformat() (返回 format的值)和 setformat(string)(设置 format 的值)

 

公有访问修饰符-public

被声明为 public 的类、方法、构造方法和接口能够被任何其他类访问。

如果几个相互访问的 public 类分布在不同的包中,则需要导入相应 public 类所在的包。由于类的继承性,类所有的公有方法和变量都能被其子类继承。

受保护的访问修饰符-protected

protected 需要从以下两个点来分析说明:

子类与基类在同一包中:被声明为 protected 的变量、方法和构造器能被同一个包中的任何其他类访问;

子类与基类不在同一包中:那么在子类中,子类实例可以访问其从基类继承而来的 protected 方法,而不能访问基类实例的protected方法。

protected 可以修饰数据成员,构造方法,方法成员,不能修饰类(内部类除外)。

接口及接口的成员变量和成员方法不能声明为 protected。

子类能访问 protected 修饰符声明的方法和变量,这样就能保护不相关的类使用这些方法和变量。

下面的父类使用了 protected 访问修饰符,子类重写了父类的 openspeaker() 方法。

 1 class audioplayer {
 2 
 3    protected boolean openspeaker(speaker sp) {
 4 
 5       // 实现细节
 6 
 7    }
 8 
 9 }
10 
11 class streamingaudioplayer extends audioplayer {
12 
13    protected boolean openspeaker(speaker sp) {
14 
15       // 实现细节
16 
17    }
18 
19 }

 

如果把 openspeaker() 方法声明为 private,那么除了 audioplayer 之外的类将不能访问该方法。

如果把 openspeaker() 声明为 public,那么所有的类都能够访问该方法。

如果我们只想让该方法对其所在类的子类可见,则将该方法声明为 protected。

protected 是最难理解的一种 java 类成员访问权限修饰词,更多详细内容请查看 java protected 关键字详解。

 

7.访问控制和继承

请注意以下方法继承的规则:

父类中声明为 public 的方法在子类中也必须为 public。

父类中声明为 protected 的方法在子类中要么声明为 protected,要么声明为 public,不能声明为 private。

父类中声明为 private 的方法,不能够被继承。

 

8.非访问修饰符

为了实现一些其他的功能,java 也提供了许多非访问修饰符。

static 修饰符,用来修饰类方法和类变量。

final 修饰符,用来修饰类、方法和变量,final 修饰的类不能够被继承,修饰的方法不能被继承类重新定义,修饰的变量为常量,是不可修改的。

abstract 修饰符,用来创建抽象类和抽象方法。

synchronized 和 volatile 修饰符,主要用于线程的编程。

 

  • static 修饰符

静态变量:

  static 关键字用来声明独立于对象的静态变量,无论一个类实例化多少对象,它的静态变量只有一份拷贝。 静态变量也被称为类变量。局部变量不能被声明为 static 变量。

静态方法:

  static 关键字用来声明独立于对象的静态方法。静态方法不能使用类的非静态变量。静态方法从参数列表得到数据,然后计算这些数据。

  对类变量和方法的访问可以直接使用 classname.variablename 和 classname.methodname 的方式访问。

  如下例所示,static修饰符用来创建类方法和类变量。

 1 public class instancecounter {
 2 
 3    private static int numinstances = 0;
 4 
 5    protected static int getcount() {
 6 
 7       return numinstances;
 8 
 9    }
10 
11    private static void addinstance() {
12 
13       numinstances++;
14 
15    }
16 
17    instancecounter() {
18 
19       instancecounter.addinstance();
20 
21    }
22 
23    public static void main(string[] arguments) {
24 
25       system.out.println("starting with " +
26 
27       instancecounter.getcount() + " instances");
28 
29       for (int i = 0; i < 500; ++i){
30 
31          new instancecounter();
32 
33           }
34 
35       system.out.println("created " +
36 
37       instancecounter.getcount() + " instances");
38 
39    }
40 
41 }

以上实例运行编辑结果如下:

starting with 0 instances

created 500 instances

 

  • final 修饰符

final 变量:

  final 表示"最后的、最终的"含义,变量一旦赋值后,不能被重新赋值。被 final 修饰的实例变量必须显式指定初始值。

  final 修饰符通常和 static 修饰符一起使用来创建类常量。

实例

public class test{

  final int value = 10;

  // 下面是声明常量的实例

  public static final int boxwidth = 6;

  static final string title = "manager";

  public void changevalue(){

     value = 12; //将输出一个错误

  }

}

 

final 方法

  父类中的 final 方法可以被子类继承,但是不能被子类重写。

  声明 final 方法的主要目的是防止该方法的内容被修改。

如下所示,使用 final 修饰符声明方法。

public class test{

    public final void changename(){

       // 方法体

    }

}

final 类

  final 类不能被继承,没有类能够继承 final 类的任何特性。

实例

1 public final class test {
2 
3    // 类体
4 
5 }
  • abstract 修饰符

抽象类:

  抽象类不能用来实例化对象,声明抽象类的唯一目的是为了将来对该类进行扩充。

  一个类不能同时被 abstract 和 final 修饰。如果一个类包含抽象方法,那么该类一定要声明为抽象类,否则将出现编译错误。

  抽象类可以包含抽象方法和非抽象方法。

实例

 1 abstract class caravan{
 2 
 3    private double price;
 4 
 5    private string model;
 6 
 7    private string year;
 8 
 9    public abstract void gofast(); //抽象方法
10 
11    public abstract void changecolor();
12 
13 }

抽象方法

抽象方法是一种没有任何实现的方法,该方法的的具体实现由子类提供。

抽象方法不能被声明成 final 和 static。

任何继承抽象类的子类必须实现父类的所有抽象方法,除非该子类也是抽象类。

如果一个类包含若干个抽象方法,那么该类必须声明为抽象类。抽象类可以不包含抽象方法。

抽象方法的声明以分号结尾,例如:public abstract sample();。

实例

 1 public abstract class superclass{
 2 
 3     abstract void m(); //抽象方法
 4 
 5 }
 6 
 7 class subclass extends superclass{
 8 
 9      //实现抽象方法
10 
11       void m(){
12 
13           .........
14 
15       }
16 
17 }
  • synchronized 修饰符

synchronized 关键字声明的方法同一时间只能被一个线程访问。synchronized 修饰符可以应用于四个访问修饰符。

实例

1 public synchronized void showdetails(){
2 
3 .......
4 
5 }
6  

 

  • transient 修饰符

序列化的对象包含被 transient 修饰的实例变量时,java 虚拟机(jvm)跳过该特定的变量。

该修饰符包含在定义变量的语句中,用来预处理类和变量的数据类型。

实例

1 public transient int limit = 55;   // 不会持久化
2 
3 public int b; // 持久化
  • volatile 修饰符

volatile 修饰的成员变量在每次被线程访问时,都强制从共享内存中重新读取该成员变量的值。而且,当成员变量发生变化时,会强制线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻,两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。

一个 volatile 对象引用可能是 null。

实例

 1 public class myrunnable implements runnable
 2 
 3 {
 4 
 5     private volatile boolean active;
 6 
 7     public void run()
 8 
 9     {
10 
11         active = true;
12 
13         while (active) // 第一行
14 
15         {
16 
17             // 代码
18 
19         }
20 
21     }
22 
23     public void stop()
24 
25     {
26 
27         active = false; // 第二行
28 
29     }
30 
31 }

 

通常情况下,在一个线程调用 run() 方法(在 runnable 开启的线程),在另一个线程调用 stop() 方法。 如果 第一行 中缓冲区的 active 值被使用,那么在 第二行 的 active 值为 false 时循环不会停止

但是以上代码中我们使用了 volatile 修饰 active,所以该循环会停止。