Java final关键字与抽象类深度解析

二、final关键字各位同学接下来我们学习一个在面向对象编程中偶尔会用到的一个关键字叫final也是为后面学习抽象类和接口做准备的。2.1 final修饰符的特点(面试题)我们先来认识一下final的特点final关键字是最终的意思可以修饰类、修饰方法、修饰变量。- final修饰类该类称为最终类特点是不能被继承 - final修饰方法该方法称之为最终方法特点是不能被重写。 - final修饰变量该变量只能被赋值一次。接下来我们分别演示一下先看final修饰类的特点public class Test1 { // 目标: final的作用 ​ } ​ // final修饰类该类称为最终类特点是不能被继承 // 应用场景: 比如工具类, 只需要使用静态方法, 不需要被继承 final class A{} class B extends A{} // 此时就会报错再来演示一下final修饰方法的特点public class Test1 { // 目标: final的作用 ​ } ​ // 2、final修饰方法该方法称之为最终方法特点是不能被重写。 class C{ public final void test(){ ​ } } class D extends C{ Override public void test() { // 此时会报错 ​ } }再演示一下final修饰变量的特点情况一情况二情况三2.2 补充知识常量刚刚我们学习了final修饰符的特点在实际运用当中经常使用final来定义常量。先说一下什么是Java中的常量被 static final 修饰的成员变量称之为常量。通常用于记录系统的配置信息接下来我们用代码来演示一下public class Constant { //常量: 定义一个常量表示学校名称 //为了方便在其他类中被访问所以一般还会加上public修饰符 //常量命名规范建议都采用大写字母命名多个单词之前有_隔开 public static final String SCHOOL_NAME 胜雅教育; }public class FinalDemo2 { public static void main(String[] args) { //由于常量是static的所以在使用时直接用类名就可以调用 System.out.println(Constant.SCHOOL_NAME); System.out.println(Constant.SCHOOL_NAME); System.out.println(Constant.SCHOOL_NAME); System.out.println(Constant.SCHOOL_NAME); System.out.println(Constant.SCHOOL_NAME); System.out.println(Constant.SCHOOL_NAME); System.out.println(Constant.SCHOOL_NAME); } }关于常量的原理同学们也可以了解一下在程序编译后常量会“宏替换”出现常量的地方全都会被替换为其记住的字面量这样可以保证使用常量和直接用字面量的性能是一样的。把代码反编译后其实代码是下面的样子public class FinalDemo2 { public static void main(String[] args) { // 编译时会直接将SCHOOL_NAME转成胜雅教育, 不存在根据名称找值的问题, 所以性能是一样的 System.out.println(胜雅教育); System.out.println(胜雅教育); System.out.println(胜雅教育); System.out.println(胜雅教育); System.out.println(胜雅教育); System.out.println(胜雅教育); System.out.println(胜雅教育); } }三、抽象类同学们接下来我们学习Java中一种特殊的类叫抽象类。为了让同学们掌握抽象类会先让同学们认识一下什么是抽象类以及抽象类的特点再学习一个抽象类的常见应用场景。3.1 认识抽象类我们先来认识一下什么是抽象类以及抽象类有什么特点。在Java中有一个关键字叫abstract它就是抽象的意思它可以修饰类也可以修饰方法。- 被abstract修饰的类就是抽象类 - 被abstract修饰的方法就是抽象方法不允许有方法体接下来用代码来演示一下抽象类和抽象方法//abstract修饰类这个类就是抽象类 public abstract class A{ //abstract修饰方法这个方法就是抽象方法 public abstract void test(); }抽象类的注意事项、特点(面试题) 抽象类中不一定有抽象方法有抽象方法的类一定是抽象类。 类该有的成员成员变量、方法、构造器抽象类都可以有。 抽象类最主要的特点抽象类不能创建对象仅作为一种特殊的父类让子类继承并实现。 一个类继承抽象类必须重写完抽象类的全部抽象方法否则这个类也必须定义成抽象类。类的成员成员变量、成员方法、构造器类的成员都可以有。如下面代码// 抽象类 public abstract class A { //成员变量 private String name; static String schoolName; ​ //构造方法 public A(){ ​ } ​ //抽象方法 public abstract void test(); ​ //实例方法 public String getName() { return name; } ​ public void setName(String name) { this.name name; } }抽象类是不能创建对象的如果创建抽象类的对象就会报错抽象类虽然不能创建对象但是它可以作为父类让子类继承。而且子类继承父类必须重写父类的所有抽象方法。//B类继承A类必须复写test方法 public class B extends A { Override public void test() { ​ } }子类继承父类如果不复写父类的抽象方法要想不出错这个子类也必须是抽象类//B类基础A类此时B类也是抽象类这个时候就可以不重写A类的抽象方法 public abstract class B extends A { ​ }3.2 抽象类的好处接下来我们用一个案例来说一下抽象类的应用场景和好处。好处: 多个类中只要有重复代码包括相同的方法签名我们都应该抽取到父类中去此时父类中就有可能存在只有方法签名的方法这时父类必定是一个抽象类了我们抽出这样的抽象类就是为了更好的支持多态。分析需求发现该案例中猫和狗都有名字这个属性也都有叫这个行为所以我们可以将共性的内容抽取成一个父类Animal类但是由于猫和狗叫的声音不一样于是我们在Animal类中将叫的行为写成抽象的。代码如下public abstract class Animal { private String name; ​ //动物叫的行为不具体是抽象的 public abstract void cry(); ​ public String getName() { return name; } ​ public void setName(String name) { this.name name; } }接着写一个Animal的子类Dog类。代码如下public class Dog extends Animal{ public void cry(){ System.out.println(getName() 汪汪汪的叫~~); } }然后再写一个Animal的子类Cat类。代码如下public class Cat extends Animal{ public void cry(){ System.out.println(getName() 喵喵喵的叫~~); } }最后再写一个测试类Test类。public class Test2 { public static void main(String[] args) { // 目标掌握抽象类的使用场景和好处. Animal a new Dog(); a.cry(); //这时执行的是Dog类的cry方法 } }再学一招假设现在系统有需要加一个Pig类也有叫的行为这时候也很容易原有功能扩展。只需要让Pig类继承Animal复写cry方法就行。public class Pig extends Animal{ Override public void cry() { System.out.println(getName() 嚯嚯嚯~~~); } }此时创建对象时让Animal接收Pig就可以执行Pig的cry方法public class Test2 { public static void main(String[] args) { // 目标掌握抽象类的使用场景和好处. Animal a new Pig(); a.cry(); //这时执行的是Pig类的cry方法 } }综上所述我们总结一下抽象类的使用场景和好处1.用抽象类可以把父类中相同的代码包括方法声明都抽取到父类这样能更好的支持多态一提高代码的灵活性。 ​ 2.反过来用我们不知道系统未来具体的业务实现时我们可以先定义抽象类将来让子类去实现以方便系统的扩展。3.3 模板方法模式学习完抽象类的语法之后接下来我们学习一种利用抽象类实现的一种设计模式。先解释下一什么是设计模式设计模式是解决某一类问题的最优方案。设计模式在一些源码中经常会出现还有以后面试的时候偶尔也会被问到所以在合适的机会就会给同学们介绍一下设计模式的知识。那模板方法设计模式解决什么问题呢模板方法模式主要解决方法中存在重复代码的问题比如A类和B类都有sing()方法sing()方法的开头和结尾都是一样的只是中间一段内容不一样。此时A类和B类的sing()方法中就存在一些相同的代码。怎么解决上面的重复代码问题呢 我们可以写一个抽象类C类在C类中写一个doSing()的抽象方法。再写一个sing()方法代码如下// 模板方法设计模式 public abstract class C { // 模板方法 public final void sing(){ System.out.println(唱一首你喜欢的歌); ​ doSing(); ​ System.out.println(唱完了!); } ​ public abstract void doSing(); }然后写一个A类继承C类复写doSing()方法代码如下public class A extends C{ Override public void doSing() { System.out.println(我是一只小小小小鸟想要飞就能飞的高~~~); } }接着再写一个B类继承C类也复写doSing()方法代码如下public class B extends C{ Override public void doSing() { System.out.println(我们一起学猫叫喵喵喵喵喵喵喵~~); } }最后再写一个测试类Testpublic class Test { public static void main(String[] args) { // 目标搞清楚模板方法设计模式能解决什么问题以及怎么写。 B b new B(); b.sing(); } }综上所述模板方法模式解决了多个子类中有相同代码的问题。具体实现步骤如下第1步定义一个抽象类把子类中相同的代码写成一个模板方法。 第2步把模板方法中不能确定的代码写成抽象方法并在模板方法中调用。 第3步子类继承抽象类只需要重写父类抽象方法就可以了。多学一招建议使用final关键字修饰模板方法为什么模板方法是给对象直接使用的不能被子类重写。 一旦子类重写了模板方法模板方法就失效了。