Java基础【final、权限、内部类、引用类型】

第一章 final关键字

---

1.1 概述

---

学习了继承后，我们知道，子类可以在父类的基础上改写父类内容，比如，方法重写。那么我们能不能随意的继承API中提供的类，改写其内容呢？显然这是不合适的。为了避免这种随意改写的情况，Java提供了final关键字，用于修饰不可改变内容。

• final： 不可改变。可以用于修饰类、方法和变量。
  • 类：被修饰的类，不能被继承。
  • 方法：被修饰的方法，不能被重写。
  • 变量：被修饰的变量，不能被重新赋值。

1.2 使用方式

---

修饰类

格式如下：

final class 类名 {

}

查询API发现像public final class String 、public final class Math 、public final class Scanner等，很多我们学习过的类，都是被final修饰的，目的就是供我们使用，而不让我们所以改变其内容。

修饰方法

格式如下：

修饰符 final 返回值类型 方法名(参数列表){
	//方法体
}

重写final被修饰的方法，编译时就会报错。

修饰变量

1.局部变量——基本类型

基本类型的局部变量，被final修饰后，只能赋值一次，不能再更改。代码如下：

public class FinalDemo1 {
	public static void main(String[] args) {
		// 声明变量，使用final修饰
		final int a;
		// 第一次赋值
		a = 10;
		// 第二次赋值
		a = 20; // 报错,不可重新赋值
		// 声明变量，直接赋值，使用final修饰
		final int b = 10;
		// 第二次赋值
		b = 20; // 报错,不可重新赋值
	}
}

思考，如下两种写法，哪种可以通过编译？

写法1：

final int c = 0;
for (int i = 0; i < 10; i++) { 
	c = i; 
	System.out.println(c);
}

写法2：

for (int i = 0; i < 10; i++) { 
	final int c = i; 
	System.out.println(c);
}

根据final的定义，写法1报错！写法2，为什么通过编译呢？因为每次循环，都是一次新的变量c。这也是大家需要注意的地方。

2.局部变量——引用类型

引用类型的局部变量，被final修饰后，只能指向一个对象，地址不能再更改。但是不影响对象内部的成员变量值的修改，代码如下：

public class FinalDemo2 {
	public static void main(String[] args) {
		// 创 建 User 对 象
		final User u = new User();
		// 创建 另一个 User对象
		u = new User(); // 报错，指向了新的对象，地址值改变。
		
		// 调用setName方法
		u.setName("张三"); // 可以修改
	}
}

3.成员变量

成员变量涉及到初始化的问题，初始化方式有两种，只能二选一：

• 显示初始化；

public class User {
	final String USERNAME = "张三"; 
	private int age;
}

• 构造方法初始化。

public class User {
	final String USERNAME; 
	private int age;
	public User(String username, int age) { 
		this.USERNAME = username;
		this.age = age;
	}
}

被final修饰的常量名称，一般都有书写规范，所有字母都大写。

第二章 权限修饰符

---

2.1 概述

---

在Java中提供了四种访问权限，使用不同的访问权限修饰符修饰时，被修饰的内容会有不同的访问权限，

• public：公共的。
• protected：受保护的
• default：默认的
• private：私有的

2.2 不同权限的访问能力

---

	public	protected	default（空的）	private
同一类中	√	√	√	√
同一包中(子类与无关类)	√	√	√
不同包的子类	√	√
不同包中的无关类	√

可见，public具有最大权限。private则是最小权限。

编写代码时，如果没有特殊的考虑，建议这样使用权限：

• 成员变量使用 private ，隐藏细节。
• 构造方法使用 public ，方便创建对象。
• 成员方法使用 public ，方便调用方法。

小贴士：不加权限修饰符，其访问能力与default修饰符相同

第三章 内部类

---

3.1 概述

---

什么是内部类

将一个类A定义在另一个类B里面，里面的那个类A就称为内部类，B则称为外部类。

成员内部类

• 成员内部类 ：定义在类中方法外的类。定义格式：

class 外部类 { 
	class 内部类{
	
	}
}

在描述事物时，若一个事物内部还包含其他事物，就可以使用内部类这种结构。比如，汽车类Car中包含发动机类Engine，这时， 就可以使用内部类来描述，定义在成员位置。

代码举例：

class Car { //外部类
	class Engine { //内部类
	
	}
}

访问特点

• 内部类可以直接访问外部类的成员，包括私有成员。
• 外部类要访问内部类的成员，必须要建立内部类的对象。

创建内部类对象格式：

外部类名.内部类名 对象名 = new 外部类型().new 内部类型();

访问演示，代码如下：

定义类：

public class Person {
	private boolean live = true; 
	class Heart {
		public void jump() {
			// 直接访问外部类成员
			if (live) {
				System.out.println("心脏在跳动");
			} else {
				System.out.println("心脏不跳了");
			}
		}
	}
	
	public boolean isLive() { 
		return live;
	}
	
	public void setLive(boolean live) { 
		this.live = live;
	}
}

定义测试类：

public class InnerDemo {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建外部类对象
		Person p = new Person();
		// 创建内部类对象
		Heart heart = p.new Heart();
		
		// 调用内部类方法
		heart.jump();
		// 调用外部类方法
		p.setLive(false);
		// 调用内部类方法
		heart.jump();
	}
}
输出结果: 
心脏在跳动
心脏不跳了

内部类仍然是一个独立的类，在编译之后会内部类会被编译成独立的.class文件，但是前面冠以外部类的类名和$符号 。

比如，Person$Heart.class

3.2 匿名内部类【重点】

---

• 匿名内部类 ：是内部类的简化写法。它的本质是一个带具体实现的、父类或者父接口的、匿名的 子类对象。

开发中，最常用到的内部类就是匿名内部类了。以接口举例，当你使用一个接口时，似乎得做如下几步操作，

1.定义子类
2.重写接口中的方法
3.创建子类对象
4.调用重写后的方法

我们的目的，最终只是为了调用方法，那么能不能简化一下，把以上四步合成一步呢？匿名内部类就是做这样的快捷方式。

前提

匿名内部类必须继承一个父类或者实现一个父接口。

格式

new 父类名或者接口名(){
	// 方法重写
	@Override
	public void method() {
		// 执行语句
	}
};

使用方式

以接口为例，匿名内部类的使用，代码如下：

定义接口：

public abstract class FlyAble{ 
	public abstract void fly();
}

创建匿名内部类，并调用：

public class InnerDemo {
	public static void main(String[] args) {
		/*
		1.等号右边:是匿名内部类，定义并创建该接口的子类对象
		2.等号左边:是多态赋值,接口类型引用指向子类对象
		*/
		FlyAble f = new FlyAble(){ 
			public void fly() {
				System.out.println("我飞了~~~");
			}
		};
		
		//调用 fly方法,执行重写后的方法
		f.fly();
	}
}

通常在方法的形式参数是接口或者抽象类时，也可以将匿名内部类作为参数传递。代码如下：

public class InnerDemo2 {
	public static void main(String[] args) {
		/*
		1.等号右边:定义并创建该接口的子类对象
		2.等号左边:是多态,接口类型引用指向子类对象
		*/
		FlyAble f = new FlyAble(){ 
			public void fly() {
				System.out.println("我飞了~~~");
			}
		};
		// 将f传递给showFly方法中
		showFly(f);
	}
	
	public static void showFly(FlyAble f) { 
		f.fly();
	}
}

以上两步，也可以简化为一步，代码如下：

public class InnerDemo3 {
	public static void main(String[] args) {
		/*
		创建匿名内部类,直接传递给showFly(FlyAble f)
		*/
		showFly( new FlyAble(){ 
			public void fly() {
				System.out.println("我飞了~~~");
			}
		});
	}
	
	public static void showFly(FlyAble f) { 
		f.fly();
	}
}

第四章 引用类型用法总结

---

实际的开发中，引用类型的使用非常重要，也是非常普遍的。我们可以在理解基本类型的使用方式基础上，进一步去掌握引用类型的使用方式。基本类型可以作为成员变量、作为方法的参数、作为方法的返回值，那么当然引用类型也是可以的。

4.1 class作为成员变量

---

在定义一个类Role（游戏角色）时，代码如下：

class Role {
	int id; // 角 色 id 
	int blood; // 生命值
	String name; // 角色名称
}

使用int类型表示 角色id和生命值，使用String类型表示姓名。此时，String本身就是引用类型，由于使用的方式类似常量，所以往往忽略了它是引用类型的存在。如果我们继续丰富这个类的定义，给Role增加武器，穿戴装备等属性，我们将如何编写呢？

定义武器类，将增加攻击能力：

class Weapon {
	String name； // 武器名称
	int hurt； // 伤 害 值
}

定义穿戴盔甲类，将增加防御能力，也就是提升生命值：

class Armour {
	String name；// 装备名称
	int protect；// 防御值
}

定义角色类：

class Role {
	int id;
	int blood;
	String name;
	// 添加武器属性
	Weapon wp;
	// 添加盔甲属性
	Armour ar;
	
	// 提供get/set方法
	public Weapon getWp() { 
		return wp;
	}
	public void setWeapon(Weapon wp) { 
		this.wp = wp;
	}
	public Armour getArmour() { 
		return ar;
	}
	public void setArmour(Armour ar) { 
		this.ar = ar;
	}
	
	// 攻击方法
	public void attack(){
		System.out.println("使用"+ wp.getName() +", 造成"+wp.getHurt()+"点伤害");
	}
	
	// 穿戴盔甲
	public void wear(){
		// 增加防御,就是增加blood值
		this.blood += ar.getProtect();
		System.out.println("穿上"+ar.getName()+", 生命值增加"+ar.getProtect());
	}
}

测试类：

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建Weapon 对象
		Weapon wp = new Weapon("屠龙刀" , 999999);
		// 创建Armour 对象
		Armour ar = new Armour("麒麟甲",10000);
		// 创建Role 对象
		Role r = new Role();
		
		// 设置武器属性
		r.setWeapon(wp);
		
		// 设置盔甲属性
		r.setArmour(ar);
		
		// 攻 击
		r.attack();
		// 穿戴盔甲
		r.wear();
	}
}
输出结果:
使用屠龙刀,造成999999点伤害
穿上麒麟甲 ,生命值增加10000

类作为成员变量时，对它进行赋值的操作，实际上，是赋给它该类的一个对象。

4.2 interface作为成员变量

---

接口是对方法的封装，对应游戏当中，可以看作是扩展游戏角色的技能。所以，如果想扩展更强大技能，我们在Role中，可以增加接口作为成员变量，来设置不同的技能。

定义接口：

// 法术攻击
public interface FaShuSkill {
	public abstract void faShuAttack();
}

定义角色类：

public class Role { 
	FaShuSkill fs;
	
	public void setFaShuSkill(FaShuSkill fs) { 
		this.fs = fs;
	}
	// 法术攻击
	public void faShuSkillAttack(){ 
		System.out.print("发动法术攻击:"); 
		fs.faShuAttack(); 
		System.out.println("攻击完毕");
	}
}

定义测试类：

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建游戏角色
		Role role = new Role();
		// 设置角色法术技能
		role.setFaShuSkill(new FaShuSkill() {
			@Override
			public void faShuAttack() { 
				System.out.println("纵横天下");
			}
		});
		
		// 发动法术攻击
		role.faShuSkillAttack();
		
		// 更换技能
		role.setFaShuSkill(new FaShuSkill() { 
			@Override
			public void faShuAttack() { 
				System.out.println("逆转乾坤");
			}
		});
		// 发动法术攻击
		role.faShuSkillAttack();
	}
}
输出结果:
发动法术攻击:纵横天下
攻击完毕
发动法术攻击:逆转乾坤
攻击完毕

我们使用一个接口，作为成员变量，以便随时更换技能，这样的设计更为灵活，增强了程序的扩展性。
接口作为成员变量时，对它进行赋值的操作，实际上，是赋给它该接口的一个子类对象。

4.3 interface作为方法参数和返回值类型

---

当接口作为方法的参数时,需要传递什么呢？当接口作为方法的返回值类型时，需要返回什么呢？对，其实都是它的子类对象。 ArrayList 类我们并不陌生，查看API我们发现，实际上，它是 java.util.List接口的实现类。所以，当我们看见 List接口作为参数或者返回值类型时，当然可以将ArrayList的对象进行传递或返回。

请观察如下方法：获取某集合中所有的偶数。
定义方法：

public static List<Integer> getEvenNum(List<Integer> list) {
	// 创建保存偶数的集合
	ArrayList<Integer> evenList = new ArrayList<>();
	// 遍历集合list,判断元素为偶数,就添加到evenList中
	for (int i = 0; i < list.size(); i++) { 
		Integer integer = list.get(i);
		if (integer % 2 == 0) { 
			evenList.add(integer);
		}
	}
	/*
	返回偶数集合
	因为getEvenNum方法的返回值类型是List,而ArrayList是List的子类, 
	所以evenList可以返回
	*/
	return evenList;
}

调用方法：

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建ArrayList集合,并添加数字
		ArrayList<Integer> srcList = new ArrayList<>(); 
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			srcList.add(i);
		}
		
		/*
		获取偶数集合
		因为getEvenNum方法的参数是List,而ArrayList是List的子类, 
		所以srcList可以传递
		*/
		List list = getEvenNum(srcList); 
		System.out.println(list);
	}
}

接口作为参数时，传递它的子类对象。
接口作为返回值类型时，返回它的子类对象。