Object 类(java.lang.Object)是所有 Java 类的直接或间接父类。

成员方法及变长参数

方法定义:

[public | protected | private] [static] [final] [abstract] [native] [synchronized]
返回类型 方法名([参数列表]) [throws exceptionList] {
// 方法体
}
  • static:表示这是一个类方法(静态方法),不需实例化即可调用
  • final:表示这是一个终结方法,不可覆盖
  • abstract:抽象方法,只有方法原型,没有方法体
  • native:用来集成java代码和其他语言的代码
  • synchronized:用来控制多个并发线程对共享数据的访问

跟 C++ 不同,Java 中类的成员方法不可以在类外部定义,且类中的所有成员方法都是相互可见的,跟定义顺序无关。

变长参数

有时需要方法接受未知个数的变量,这时可用变长参数(类型名后加3个点),然后在方法体中用增强的 for 循环遍历:

public void fun(int... arr) {
for (int i : arr) {
System.out.println(i);
}
}

Java 中没有命名空间,但是通过包实现了类似的效果。

  • 包名不可重复,一般用小写,用域名的反序做前缀
  • 一个 Java 源文件就是一个编译单元,其中只能有一个public类,且该文件必须与该类同名,可以有多个非public类。编译后每个类都对应一个单独的字节码文件(即使是非public类)。
  • 如果类定义在某个包中,那么 package 语句应该在源文件的首行。如果源文件包含import语句,那么应该放在package语句之后,类定义之前。
  • import语句和package语句对源文件中定义的所有类都有效。
  • 包名一定对应目录名,但目录名不一定对应包名。
  • 引入包时,可以使用通配符,例如 import java.io.*;
  • Java 编译器自动为所有程序自动引入 java.lang

类和成员的访问权限控制

类:要访问不同包中的类,该类必须是 public 的。

成员:

  • public:可被任何其他方法访问
  • default:仅允许来自同一个包的访问
  • protected:只可被同一个类及其子类访问
  • private:只可被同一个类访问
- public protect default private
任何类 × × ×
不同包中的非子类 × × ×
不同包中的子类 × ×
同一个包中的非子类 ×
同一个包中的子类 ×
同一个类

一般将属性设置为私有,通过共有的接口访问:

public class People {
private int age;
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public int getAge() {
return this.age;
}
}

内存回收 GC

当对象离开作用域,或者没有引用指向对象时,Java 的垃圾回收机制会回收这个对象所占用的资源。

Java 的垃圾回收器周期性运行,回收对象前,会自动调用对象的 finalize() 方法(该方法来自 Object 对象)。

枚举类型和枚举类

枚举类就是一个类,可以有成员方法和成员属性,隐含继承自 java.lang.Enum,不能再继承其他类。

对象的可取值有一定范围,且可以一一列出来,就可以用枚举类,例如一周的七天等:

[public] enum 枚举类型名称 [implements 接口名称列表] {

枚举值;

成员变量;

成员方法;

}

enum Score {
GOOD,
BAD;
};
public class ScoreTest {
public static void main(String[] args) {
giveScore(Score.GOOD);
}
public static void giveScore(Score s) {
switch(s) {
case GOOD: System.out.println("Good"); break;
case BAD: System.out.println("Bad"); break;
}
}
}

枚举类型的默认方法:

  • values():静态方法,用于获取枚举类型的枚举值数组
  • toString():返回枚举值的字符串
  • valueOf():将字符串形式的枚举值转为枚举类型对象
  • Ordinal():获得对象在枚举类型中的位置索引
enum Player {
YAOMING(240, 110),
DA(200, 95); // 枚举类中的枚举值自动调用构造函数初始化 private final int height;
private final int weight;
Player(int height, int weight) {
this.height = height;
this.weight = weight;
}
public int getHeight() {
return this.height;
}
}
public class PlayerTest {
public static void main(String[] args) {
for (Player p : Player.values()) { // 现在有两个枚举对象
System.out.println(p.getHeight());
}
}
}

输出:

240
200

类的重用

继承

Java 语言只支持单继承。

子类继承父类之后,得到父类所有的成员属性和方法。子类可以新增属性和方法,也可以覆盖父类的属性和方法。

注意:父类的 private 私有属性和方法,子类是无法直接访问的。

public class People {
int age;
String say(String s) {
System.out.println(s);
}
}
public class Teacher extends People {
int grade;
String teach(String s) {
System.out.println("teach to student:" + s);
}
}

隐藏和覆盖

属性的隐藏

子类中声明了与父类中同名的成员变量时,从父类继承过来的成员变量就会被隐藏,此时子类有两个同名的变量(从父类继承的和自己声明的)。

当子类执行继承自父类的操作时,处理的是继承自父类的变量。当子类执行自己声明的方法时,操作的是自己声明的变量。

class A {
int aMember;
static int x = 2; // 静态成员不会被继承,但可以被所有子类对象访问
}
class B extends A {
String aMember;
int fun() {
return super.aMember; // 显式的使用父类的成员变量
}
}

例如:

class A {
int x = 1;
static int y = 2;
void setY(int y) {
this.y = y;
}
}
class B extends A {
int x = 90;
int y = 91;
void fun() {
System.out.println("super.x is:" + super.x + ", x is:" + x);
System.out.println("super.y is:" + super.y + ", y is:" + y);
}
}
public class H {
public static void main(String[] args) {
B b = new B();
b.fun();
b.setY(666);
b.fun();
}
}

输出:

super.x is:1, x is:90
super.y is:2, y is:91
super.x is:1, x is:90
super.y is:666, y is:91

方法的覆盖

  • 子类要覆盖父类的方法时,覆盖方法的返回类型、方法名、参数的个数和类型都必须和被覆盖的方法一样。
  • 调用时,通过不同的类名或方法名区分使用的是哪个方法。
  • 覆盖方法的访问权限可以比被覆盖的更宽松,但不能更严格。
  • 基类中声明为 final 和 static 的方法不可覆盖,基类中的抽象方法必须覆盖

Object 类

Object 类的主要方法:

  • public final Class getClass():获取当前对象所属类的信息
  • public String toString():返回表示当前对象的字符串
  • public boolean equals(Object obj):判断两个对象的引用是否指向同一个对象(相当于 ==),是则返回 true,否则返回 false
  • protected Object clone():复制当前对象并返回副本
  • public int hashCode():返回该对象的哈希值
  • protected void finalize() throws Throwable:在对象回收时执行,回收资源

对象的相等和同一

相等的对象未必是同一个,同一个对象一定相等。

比较运算符 == 判断的是两个对象是否的同一个,跟 Object 对象的 equals 方法一样。如果需要判断对象是否相等,需要覆盖 equals 方法。

class A {
int age;
}
public class B {
public static void main(String[] args) {
A a1 = new A();
A a2 = new A();
System.out.println(a1 == a2 ? "a1 == a2" : "a1 != a2");
System.out.println(a1.equals(a2) ? "a1 equals a2" : "a1 not equals a2");
}
}

输出:

a1 != a2
a1 not equals a2

final 类与 final 方法

终结类不可被继承,终结方法不能被子类覆盖。否则编译报错。

final class {
public final String fun() { return "hello";}
//...
}

abstract 类

  • 抽象类中,至少要有一个抽象方法
  • 只要有抽象方法,这个类就必须声明为抽象类
  • 抽象类不可实例化,只能做父类
  • 接口是纯抽象类,接口中的所有方法都是抽象方法
abstract class abs {
public abstract int fun();
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Test t = new Test();
System.out.println(t.fun());
}
public int fun() {
return 666;
}
}

泛型

Java 跟 C++ 一样,都是强类型语言。当我们需要写一个可以用于多种数据类型的方法时,就需要用到泛型。

泛型,就是将变量的类型也作为变量。调用具体的泛型方法时,需同时指定类型。

  • 泛型类的类型参数声明部分在类名之前(例如 public <T> classA {...}
  • 泛型方法的类型参数声明部分在方法返回类型之前(例如public static <T1, T2> void fun() {...})。
  • 类型参数声明部分可以包含一个或多个类型参数,参数间用逗号隔开。一个泛型参数,也被称为一个类型变量,是用于指定一个泛型类型名称的标识符。
  • 类型参数能被用来声明返回值类型,并且能作为泛型方法得到的实际参数类型的占位符。
  • 泛型方法体的声明和其他方法一样。注意类型参数只能代表引用型类型(例如 Number、String 等),不能是原始类型(int、double、char 等)。

泛型接口

定义泛型接口时,在接口名之后放类型参数声明,类型声明可以在接口内部的任何地方使用:

public interface General<T> {
public T fun();
}

类在实现泛型接口时,需要指定泛型的具体类型,可以是自定义的对象类型:

public class NumGeneral implements General<Number> {
public Number fun() {
return 666;
}
public static void main(String[] args) {
NumGeneral ng = new NumGeneral();
System.out.println(ng.fun());
}
}

泛型类

跟泛型接口类似,泛型类的类型声明放在类名后面。泛型类的类型声明可以在类内部的任何地方使用:

class A <T> {
private T data;
public A(T data) {
this.data = data;
}
public T getData() {
return data;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
A a = new A<Number>(666); // 这里如果不加 <Number>指定类型,执行时会有提示
System.out.println(a.getData());
A a2 = new A<String>("hello world");
System.out.println(a2.getData());
}
}

泛型方法

如果只是想写一个可以处理多种数据类型的方法,也是可以的,在返回值之前用尖括号声明(例如 public static <T> void fun())后,就可在方法的参数、返回值、方法体中使用泛型:

public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(returnT("hello"));
System.out.println(returnT(666));
printT("hello");
printT(666);
}
public static <T> T returnT(T data) {
return data;
}
public static <T> void printT(T data) {
System.out.println(data);
}
}

限定泛型的类型

在用尖括号声明泛型的类型时,可以对其加以限定,具体语法为 <T extends >

public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(returnT("hello")); // 会报错:<T>returnT(T) in Test cannot be applied to (java.lang.String)
System.out.println(returnT(666));
printT("hello");
printT(666);
}
// 类型限定为 Number
public static <T extends Number> T returnT(T data) {
return data;
}
// 类型限定为实现了 Comparable 接口的
public static <T extends Comparable<T>> void printT(T data) {
System.out.println(data);
}
}

类型通配符

1、类型通配符一般是使用?代替具体的类型参数。例如 List<?> 在逻辑上是List<String>List<Number> 等所有 List<具体类型实参> 的父类。

2、类型通配符上限通过 List<? extends 具体类型> 来定义,例如 List<? extends Number> 表示通配符泛型值接受 Number 及其下层子类类型。

3、类型通配符下限通过 List<? super 具体类型> 来定义,例如 List<? super Number> 表示类型只能接受Number及其父类类型,如Objec类型的实例。

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