day11_final、权限修饰符、内部类、引用类型总结

final关键字

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： 可以用于修饰类、方法和变量。

final修饰类

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。

格式如下：

举例：

public final class MyClass /*extends Object*/ {

    public void method() {
        System.out.println("方法执行！");
    }

}

总结：

• 含义：当前这个类不能有任何的子类。
• 注意：一个类如果是final的，那么其中所有的成员方法都无法进行覆盖重写

修饰方法

格式如下：

举例：

public abstract class Fu {

    public final void method() {
        System.out.println("父类方法执行！");
    }

    public abstract /*final*/ void methodAbs() ;

}

总结：

• 含义：当final关键字用来修饰一个方法的时候，这个方法就是最终方法，也就是不能被覆盖重写
• 注意：对于类、方法来说，abstract关键字和final关键字不能同时使用，因为矛盾。

修饰局部变量 

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： 

package demo01;

public class Demo01 {
    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
    }
}

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： 

简单定义一个User类

package demo01;

public class User {
    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

定义测试类

package demo01;

public class Demo01 {
    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
    }
}

总结：

• 基本类型来说：不可变说的是变量当中的数据不可改变
• 引用类型来说：不可变说的是变量当中的地址值不可改变

修饰成员变量

对于成员变量来说，如果使用final关键字修饰，那么这个变量也照样是不可变。

• 由于成员变量具有默认值，所以用了final之后必须手动赋值，不会再给默认值了。
• 对于final的成员变量，要么使用直接赋值，要么通过构造方法赋值。二者选其一。
• 必须保证类当中所有重载的构造方法，都最终会对final的成员变量进行赋值。

手动赋值，举例如下

package demo01;

public class Demo01 {
    //显示初始化
    final String USERNAME = "张三";
    private int age;
}

构造方法赋值，举例如下

package demo01;

public class Demo01 {
    private final String name;

    //必须保证类当中所有重载的构造方法，都最终会对final的成员变量进行赋值。
    public Demo01() {
        name = "关晓彤";
    }

    public Demo01(String name) {
        this.name = name;
    }


}

权限修饰符 

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 

不同权限的访问能力 

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 

内部类

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

定义在类中方法外的类就是成员内部类 。

定义格式：

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

举例：

定义成员内部类

package demo02;


public class Body { // 外部类

    public class Heart { // 成员内部类

        // 内部类的方法
        public void beat() {
            System.out.println("心脏跳动：蹦蹦蹦！");
            System.out.println("我叫：" + name); // 正确写法！
        }

    }

    // 外部类的成员变量
    private String name;

    // 外部类的方法
    public void methodBody() {
        System.out.println("外部类的方法");
        //间接方式：在外部类的方法当中，使用内部类；然后main只是调用外部类的方法。
        new Heart().beat();
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

如何使用成员内部类？有两种方式：

• 间接方式：在外部类的方法当中，使用内部类；然后main只是调用外部类的方法。
• 直接方式：公式：外部类名称.内部类名称 对象名 = new 外部类名称().new 内部类名称();

定义测试类，使用成员内部类

package demo02;

/*
成员内部类的定义格式：
修饰符 class 外部类名称 {
    修饰符 class 内部类名称 {
        // ...
    }
    // ...
}

 */
public class Demo01InnerClass {

    public static void main(String[] args) {
        Body body = new Body(); // 外部类的对象
        // 通过外部类的对象，调用外部类的方法，里面间接在使用内部类Heart
        body.methodBody();
        System.out.println("=====================");

        // 按照公式写：外部类名称.内部类名称 对象名 = new 外部类名称().new 内部类名称();
        Body.Heart heart = new Body().new Heart();
        heart.beat();
    }

}

代码执行后的结果

内部类的同名变量访问

怎么解决同名问题，如下代码所示

// 如果出现了重名现象，那么格式是：外部类名称.this.外部类成员变量名
public class Outer {

    int num = 10; // 外部类的成员变量

    public class Inner /*extends Object*/ {

        int num = 20; // 内部类的成员变量

        public void methodInner() {
            int num = 30; // 内部类方法的局部变量
            System.out.println(num); // 局部变量，就近原则
            System.out.println(this.num); // 内部类的成员变量
            System.out.println(Outer.this.num); // 外部类的成员变量
        }

    }

}

局部内部类

如果一个类是定义在一个方法内部的，那么这就是一个局部内部类。“局部”：只有当前所属的方法才能使用它，出了这个方法外面就不能用了。

定义格式：
修饰符 class 外部类名称 {
　　修饰符 返回值类型 外部类方法名称(参数列表) {
　　　　class 局部内部类名称 {
　　　　// ...
　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　}
　　　　}

小节一下类的权限修饰符：
public > protected > (default) > private
定义一个类的时候，权限修饰符规则：

• 外部类：public / (default)
• 成员内部类：public / protected / (default) / private
• 局部内部类：什么都不能写

举例

class Outer {

    public void methodOuter() {
        class Inner { // 局部内部类
            int num = 10;
            public void methodInner() {
                System.out.println(num); // 10
            }
        }
    //“局部”：只有当前所属的方法才能使用它，出了这个方法外面就不能用了。
        Inner inner = new Inner();
        inner.methodInner();
    }

}

局部内部类的final问题

局部内部类，如果希望访问所在方法的局部变量，那么这个局部变量必须是【有效final的】。

备注：从Java 8+开始，只要局部变量事实不变，那么final关键字可以省略。

原因：

• new出来的对象在堆内存当中。
• 局部变量是跟着方法走的，在栈内存当中。
• 方法运行结束之后，立刻出栈，局部变量就会立刻消失。
• 但是new出来的对象会在堆当中持续存在，直到垃圾回收消失。

举例

public class MyOuter {

    public void methodOuter() {
        int num = 10; // 所在方法的局部变量

        class MyInner {
            public void methodInner() {
                System.out.println(num);
            }
        }
    }

}

匿名内部类

匿名内部类属于局部内部类其中的一种。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

如果接口的实现类（或者是父类的子类）只需要使用唯一的一次，那么这种情况下就可以省略掉该类的定义，而改为使用【匿名内部类】。

匿名内部类的定义格式：

接口名称 对象名 = new 接口名称() {

    // 覆盖重写所有抽象方法

};

对格式进行解析：

• new代表创建对象的动作
• 接口名称就是匿名内部类需要实现哪个接口
• {...}这才是匿名内部类的内容

另外还要注意几点问题：

• 匿名内部类，在【创建对象】的时候，只能使用唯一一次。如果希望多次创建对象，而且类的内容一样的话，那么就需要使用单独定义的实现类了。
• 匿名对象，在【调用方法】的时候，只能调用唯一一次。如果希望同一个对象，调用多次方法，那么必须给对象起个名字。
• 匿名内部类是省略了【实现类/子类名称】，但是匿名对象是省略了【对象名称】强调：匿名内部类和匿名对象不是一回事！！！

代码举例

定义接口

package demo03;

public interface FlyAble {
    public abstract void fly(String name);
}

定义测试类

package demo03;

public class Test {
    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 flyAble = new FlyAble() {
            @Override
            public void fly(String name) {
                System.out.println("我飞起来了，我的名字是：" + name);
            }
        };
        method(flyAble);
    }

    public static void method(FlyAble flyAble) {
        //调用 fly方法,执行重写后的方法
        flyAble.fly("张三");
    }
}

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。

class作为成员变量

• 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。 

interface作为成员变量

• 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。

interface作为方法参数和返回值类型

• 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。

class作为方法参数和返回值类型 

• 在编写程序中，会经常碰到调用的方法要接收的是一个类类型的情况，那么这时，要向方法中传入该类的对象，或者子类对象。
• 写程序调用方法时，我们以后会经常碰到返回一个类类型的返回值，那么这时，该方法要返回一个该类的对象，或者子类对象。

抽象类作为方法参数与返回值

• 开发中，抽象类作为方法参数的情况也很多见。当遇到方法参数为抽象类类型时，要传入一个实现抽象类所有抽象方法的子类对象。
• 抽象类作为方法返回值的情况，也是有的，这时需要返回一个实现抽象类所有抽象方法的子类对象。