面向对象高级（一）

static

static是一个关键字，义为静态，可以修饰成员变量和成员方法。

static修饰成员变量

成员变量的分类

• 类变量（静态成员变量）：有static修饰的成员变量，它们属于类，在计算机里只有一份，会被类的全部对象共享。
• 实例变量（对象成员变量）：无static修饰的成员变量，属于每个对象，每个对象都有自己的实例变量，只能用对象访问。

static String name; //类变量
int age; //实例变量

成员变量的访问

//类变量的访问
类名.类变量 //推荐
对象名.类变量 //不推荐

//实例变量的访问
对名.实例变量

类变量的应用场景

在开发中，如果某个数据只需要一份，且希望能够被共享（访问、修改），则该数据可以定义成类变量。

static修饰成员方法

• 类方法（静态方法）：有static修饰的成员方法，属于类。类方法直接用类名调用即可，调用方便，也能节省内存。
• 实例方法（对象的方法）：无static修饰的成员方法，属于对象，只能用对象访问。

成员方法的访问

//类方法
类名.类方法 //推荐
对象名.类方法 //不推荐

//成员方法
对象名.实例变量

类方法的应用场景

类方法最常见的应用场景是做工具类。

工具类

• 工具类中的方法都是类方法，如java.lang.Math，每个方法都是用来完成一个功能的，工具类是给开发人员共同使用的。
• 工具类中的方法都是类方法，而不用实例方法。因为实例方法需要创建对象来调用，但此时对象只是为了调用方法，不需要实例化出对象，这样会浪费内存。
• 工具类提高了代码的复用性，调用方便，提高了开发效率。
• 工具类不需要创建对象， 建议将工具类的构造器私有化。

补充：main方法

main方法是一种类方法，当程序Test启动时，虚拟机会运行Test.main()方法。而main方法的形参则是用来接收命令行输入的。

static的注意事项

• 类方法中可以直接访问类的成员，不可以直接访问实例成员。
• 实例方法中既可以直接访问类成员，也可以直接访问实例成员。
• 实例方法中可以出现this关键字，类方法中不可以出现this关键字的。

代码块

代码块是类的5大成分之一（成员变量、构造器、方法、代码块、内部类）。

代码块的分类

• 静态代码块：
  • 格式：static
  • 特点：类加载时自动执行，由于类只会加载一次，所以静态代码块也只会执行一次。
  • 作用：完成类的初始化，例如：对类变量的初始化赋值。
• 实例代码块：
  • 格式：
  • 特点：每次创建对象时，执行实例代码块，并在构造器前执行。
  • 作用：和构造器一样，都是用来完成对象的初始化的，例如：对实例变量进行初始化赋值、记录对象创建的日志、减少多个构造器中重复代码的编写。

单例设计模式

设计模式

• 一个问题通常有n种解法，其中肯定有一种解法是最优的，这个最优的解法被人总结出来了，称之为设计模式。
• 设计模式有20多种，对应20多种软件开发中会遇到的问题。

单例设计模式的作用

确保一个类只有一个对象。

单例设计模式的实现方式

• 饿汉式单例：在获取类的对象时，对象已经创建好了。
• 懒汉式单例：要用类的对象时才创建对象（延迟加载对象）。
• ...

饿汉式单例设计模式的写法

• 把类的构造器私有。
• 定义一个类变量并赋值为自己的对象。
• 定义一个类方法，返回对象。

懒汉式单例设计模式的写法

• 把类的构造器私有。
• 定义一个类变量用于存储自己的对象。
• 提供一个类方法，保证返回的是同一个对象。

单例设计模式的应用场景

• 任务管理器对象、获取运行时对象。
• 在这些业务场景下，使用单例模式，可以避免浪费内存。

继承

Java中提供了一个关键字extends，用这个关键字，可以让一个类和另一个类建立起父子关系。这个过程就叫继承，继承的类叫做子类（派生类），被继承的类叫做父类（基类，超类）。

继承的特点

• 子类能继承父类的非私有成员（成员变量、成员方法）。

• 子类的对象是由子类和父类共同完成的。

继承的执行原理

当一个子类对象被创建时，该子类的代码及其父类的代码会同时被加载到方法区。之后，被创建的子类对象中会存储子类及其父类的成员变量。

继承有什么用

减少重复代码的编写，提高代码的复用性。

继承的应用场景

两个类中存在大量的重复代码时，可以使这两个类继承同一个父类，并将重复代码放进父类里。

权限修饰符

权限修饰符就是是用来限制类中的成员（成员变量、成员方法、构造器、代码块…）能够被访问的范围的关键字。

权限修饰符的分类及作用

注意：权限只看类和包，与是否是其对象无关。protected修饰的成员只能在其他包下的子类中访问，不能由其他包下的子类的对象访问

单继承

Java是单继承的，Java中的类不支持多继承，但是支持多层继承。

Object类

object类是java所有类的祖宗类。我们写的任何一个类，其实都是object的子类或子孙类。

方法重写

• 当子类觉得父类中的某个方法不好用，或者无法满足自己的需求时，子类可以重写一个方法名称、参数列表一样的方法，去覆盖父类的这个方法，这就是方法重写。
• 注意：重写后，方法的访问会遵循就近原则 。

方法重写的注意事项

• 重写小技巧：使用@Override注解，它可以指定java编译器检查我们方法重写的格式是否正确，代码可读性也会更好。

• 子类重写父类方法时，访问权限必须大于或者等于父类该方法的权限（ public > protected > 缺省 >private）。

• 重写方法的返回值类型，必须与被重写方法的返回值类型一样，或者范围更小。

• 私有方法、静态方法不能被重写。

• 方法重写的原则：声明不变，重新实现。

方法重写在开发中的常见应用场景

• 当子类觉得父类的方法不好用，或者不满足自己的需求时，就可以用方法重写。如toString()方法。

• IDEA可生成重写toString()方法的骨架。

子类中访问其他成员的特点

• 在子类方法中访问其他成员（成员变量、成员方法）是依照就近原则的：
  • 先子类局部范围找。
  • 然后子类成员范围找。
  • 然后父类成员范围找，如果父类范围还没有找到则报错。
• 如果子父类中，出现了重名的成员，会优先使用子类的成员。如果此时一定要在子类中使用父类成员，则可以通过super关键字，指定访问父类的成员，格式为：super.父类成员变量/父类成员方法。

子类构造器的特点

• 子类的全部构造器，都会先调用父类的构造器，再执行自己。

• 默认情况下，子类全部构造器的第一行代码都是 super()（写不写都有），它会调用父类的无参数构造器。

• 如果父类没有无参数构造器，则我们必须在子类构造器的第一行手写super(…)，指定去调用父类的有参数构造器。

常见的应用场景

为父类这部分成员变量进行初始化赋值。

补充：this(...)调用兄弟构造器

任意类的构造器中，是可以通过this(…) 去调用该类的其他构造器

this(...)和super(…)使用时的注意事项：

this(…) 、super(…) 都必须放在构造器的第一行，因此，有了this(…)就不能写super(…)了，反之亦然。

this和super详情

• this：代表本类对象的引用

• super：代表父类存储空间的标识。

this和super的作用