Java 面向对象核心基础（一）

本文将详细介绍Java中的包package、访问限定符、static希望能给大家带来帮助。如果有一些地方不严谨可以在评论区指正或者私信我我们一起进步文章目录一、包package包的引出包是什么二、访问限定符三、static关键字static的定义静态变量和静态方法**1.静态成员变量****2.静态成员方法**一、包package包的引出如果代码编写规范的话在本地一个类就对应一个文件而当你想定义一个相同类名就会显示已经存在相同类名的类原因也很简单在本地来看一个类就是一个文件当你新建一个同名的文件会有文件名冲突问题。要想解决这里问题有两个办法一个是换一个没有使用过的文件名避免命名重复还有一个就是将文件放在一个没有同名文件的文件夹目录下。如果使用第一个方法文件名不能顾名思义这样一来失去了命名的可读性而且如果都把文件放在同个文件夹中会导致一个文件夹中有特别多的文件没有层次性不方便查找使用第二个方法可以规避这些问题。包是什么而包就类似于第二个方法中的文件夹它可以防止类名冲突以及提高代码的可读性。定义包是Java提供的一种对类、接口、注解等等的管理机制对不同类型的结构或者不同业务功能的分类使用包可以1.不同的包可以放同名的文件。这避免了类名的重复2.方便管理代码比如可以将关于人的类放在同个包Person、Teacher、Student关于动物的类可以放在同个包包括后面接触到的将工具类放同个包将实体类放同个包将请求控制层放用一个包中等等这样一来如果想找一个类可以先根据功能类别找到包再在包中快速找到对应的类这大大提高了代码查找效率也使项目的结构更加清晰明了。以下能快速找到Student类创建在IDEA创建一个包也很简单步骤就是右键想创建包的 目录 - New新建- Package软件包弹出”新建软件包“弹窗输入包名按回车这样就创建成功了当然包中还可以再创建包。导入导入包中的类也有好几种方法1.将导包语句写在类前面包名.类名例如publicclassMain{publicstaticvoidmain(String[]args){Person.StudentstudentnewPerson.Student();}}这种方法最大的问题就是麻烦、代码冗余如果以后还要创建Student对象就需要每次都要写上在Student类前面写包名而且一旦包名很长的话不仅麻烦而且可读性比较差publicclassMain{publicstaticvoidmain(String[]args){Person.male.teenager.Student student1newPerson.male.teenager.Student(张三,18);Person.male.teenager.Student student2newPerson.male.teenager.Student(李四,19);Person.male.teenager.Student student3newPerson.male.teenager.Student(王五,20);}}2.在类上方导包方法一显式导入import包名.类名例如importPerson.male.teenager.Student;这样一来大大简化的代码importPerson.male.teenager.Student;publicclassMain{publicstaticvoidmain(String[]args){Studentstudent1newStudent(张三,18);Studentstudent2newStudent(李四,19);Studentstudent3newStudent(王五,20);}}方法二可以使用通配符 *将 类名 替换成 *import包名.*例如importPerson.male.teenager.*;代码的效果和方法一一致。不过还是尽量使用方法一这种显式的导入否则如果代码中导入了多个 用通配符 * 导入的包你要使用的类刚好在多个包中都有这样一来会有歧义系统不知道你要用的是哪个包下的类例如java.util包下和java.sql包下都有Date类很明显地看到报错了但是也有解决办法就是再导入一个显式方法一的包这样一来利用通配符 * 来导包显得有点多余。所以还是尽量不要使用 import 包名.* 的方式来导包注意1这里的 * 不是表示将该包下的所有类导入而是用到谁就导入谁2如果同时存在方法一和方法二的导包方式Java会优先选择方法一这种显示的导入方法如果没有才会看带有通配符 * 的导入方法是否存在该类3如果类中的属性或者方法没有设置访问权限的话默认是包的访问权限不过通常来说我们可以不需要手动添加导包语句再编写代码的时候IDEA会提示你要导入什么包你只需点击你想要导入的包IDEA会自动帮你导入对应的包按回车之后会自动添加。二、访问限定符使用访问限定符可以控制属性和方法的访问范围Java提供了4中访问修饰符权限从小到大分别为private、default、protected、public访问范围privatedefaultprotectedpublic1同包同类√√√√2同包不同类√√√3不同包的子类√√4不同包不同类√private private修饰的属性或者方法只能在本类使用private String name;default default修饰的属性或者方法只能在本类以及包中其他类使用default是默认访问权限又称包访问权限但是default不是关键字这里是指没有任何修饰符String name; 而不是 default String name;protected protected修饰的属性或者方法只能在本类、包中其他类、不同包但是是该类的子类中使用protected String name;public public修饰的属性或者方法可以在任何范围中使用public String name;三、static关键字static的定义static是静态修饰符可以用来修饰成员变量、成员方法、内部类、代码块被static修饰的变量、方法、内部类、代码块分别叫做静态变量、静态方法、静态内部类、静态代码块这些被static修饰的类型属于类而非属于对象属于对象的意思是指必须先new出对象才能被使用属于类是指不需要创建对象就可以直接使用举个例子假设在学校宿舍里每层楼都有一个洗衣机这台洗衣机不属于某一个宿舍或者某个人而更像是属于这层楼的公物是由这层楼的所有人共享。所以如果有人在用我们就要等待别人用完我们才能用。而static就像是这里的共享如果想要在代码的角度来表示这台洗衣机由这层楼的所有人共享就可以将洗衣机用static修饰这样就表示所有对象操作的都是同一太洗衣机它处于什么状态全体可见。在这里我们先来介绍静态变量和静态方法静态内部类和静态代码块会在后面的文章详细解释静态变量和静态方法1.静态成员变量静态成员变量的定义修饰符static数据类型 变量名;示例publicstaticStringname;静态成员变量定义的范围同普通成员变量一样类中方法外但是不能定义在方法、循环、分支结构等这些局部区域中也就是说局部变量不能被static修饰即使在mian方法中也不能定义静态变量静态成员变量的使用针对洗衣机例子我们创建一个宿舍类publicclassDormitory{StringpersonName;Stringbed;Stringtable;Stringchair;staticStringwashMachine公共洗衣机;publicDormitory(StringpersonName,Stringbed,Stringtable,Stringchair){this.personNamepersonName;this.bedbed;this.tabletable;this.chairchair;}publicvoidprint(){System.out.println(personName同学的床位是bed桌椅位是table和chair并用着washMachine);}}publicclassMain{publicstaticvoidmain(String[]args){Dormitorydormitory1newDormitory(张三,1号床,2号桌,2号椅);Dormitorydormitory2newDormitory(李四,2号床,3号桌,3号椅);Dormitorydormitory3newDormitory(王五,3号床,4号桌,4号椅);dormitory1.print();dormitory2.print();dormitory3.print();}}运行结果张三同学的床位是1号床桌椅位是2号桌和2号椅并用着公共洗衣机 李四同学的床位是2号床桌椅位是3号桌和3号椅并用着公共洗衣机 王五同学的床位是3号床桌椅位是4号桌和4号椅并用着公共洗衣机这样一看我们发现现在用不用static效果似乎差不多。以下是内存分配图可以清楚地看到static 变量的 “全局共享” 特性接下来我们再来看看如何在mian方法中访问静态变量访问静态变量因为static修饰的变量是属于类的而不属于对象对于普通的成员变量来说是通过 对象.变量 来访问普通成员变量同理可得静态成员变量的访问就是通过类名.静态成员变量。例如Dormitory.washMachine王五的洗衣机;值得注意的是通过 对象.静态成员变量 也可以访问静态成员变量。编译器编译的时候进行了静态绑定、语法替换将 对象.静态成员变量 转化成 类名.静态成员变量。dormitory3.washMachine王五的洗衣机;虽然语法支持但是却不符合逻辑毕竟静态成员是属于类的所以我们还是尽量使用 类名.静态成员变量 的方法进行访问。这里的静态绑定是指 washMachine这一静态成员变量 与 Dormitory建立了联系在程序还没运行的时候就已经 它们俩绑定死了并且不能变了。下面我们看个例子publicclassMain{publicstaticvoidmain(String[]args){Dormitorydormitory1newDormitory(张三,1号床,2号桌,2号椅);Dormitorydormitory2newDormitory(李四,2号床,3号桌,3号椅);Dormitorydormitory3newDormitory(王五,3号床,4号桌,4号椅);//Dormitory.washMachine 王五的洗衣机;//效果相同dormitory3.washMachine王五的洗衣机;dormitory1.print();dormitory2.print();dormitory3.print();}}运行结果张三同学的床位是1号床桌椅位是2号桌和2号椅并用着王五的洗衣机 李四同学的床位是2号床桌椅位是3号桌和3号椅并用着王五的洗衣机 王五同学的床位是3号床桌椅位是4号桌和4号椅并用着王五的洗衣机结果发现将静态成员的值修改了所有对象的静态成员也发生改变了。这有一种牵一发而动全身的感觉。当然这也很好理解static在这里表示共享的意思只要有一个对象将洗衣机这一属性修改了那大家看的到洗衣机属性都是被修改了的。所以这就是之前所说的洗衣机处于什么状态全体可见。2.静态成员方法静态方法的应用与静态成员变量类似静态成员方法的定义[修饰符]static返回值 方法名([形参列表]){// 方法体}示例publicstaticvoidtest(){}访问静态成员方法类名.静态成员方法示例Dormitory.useWashMachine();静态成员方法的使用在NewDormitory类中添加一个静态成员方法publicclassNewDormitory{publicstaticStringpublicWash空闲;publicstaticvoidshowState(){System.out.println(洗衣机状态publicWash);}}publicclassMain{publicstaticvoidmain(String[]args){Dormitory.showState();}}运行结果洗衣机状态空闲现在我不单单想看状态我想使用洗衣机。接下来在NewDormitory类中再定义一个普通的use()方法如果有人在使用洗衣机将状态设置为“使用中”publicvoiduse(){if(publicWash.equals(空闲)){showState();System.out.println(你可以使用公共洗衣机);publicWash使用中;}else{showState();System.out.println(请等待);}}publicclassMain{publicstaticvoidmain(String[]args){NewDormitorydormitory1newNewDormitory();NewDormitorydormitory2newNewDormitory();NewDormitorydormitory3newNewDormitory();dormitory1.use();System.out.println(-----------------);dormitory2.use();System.out.println(-----------------);dormitory3.use();}}运行结果公共洗衣机状态空闲 你可以使用公共洗衣机-----------------公共洗衣机状态使用中 请等待-----------------公共洗衣机状态使用中 请等待以上是在use()这一普通成员方法中调用了静态成员变量和静态成员方法。接下我们在看一个例子在NewDormitory类中再定义一个普通的washTip()方法并在静态方法showState()中引用在每次大家查看子以及状态时都要提醒他们要文明使用公共设备。代码调整如下publicstaticvoidshowState(){System.out.println(公共洗衣机状态publicWash);washTip();}publicvoidwashTip(){System.out.println(洗衣机使用提示请文明使用公共设备);}此时可以看到washTip();报错了我们将鼠标移上去IDEA提示 我们无法从 static 上下文引用非 static 方法 ‘washTip()’并建议我们将washTip()方法设置成静态的。这言外之意就是静态成员方法中不能使用非静态成员方法。这又是为什么呢首先我们要清楚静态成员方法是属于类的它是在类加载时就被加载到方法区它在全局只会被加载一次并且它是直接依靠类来调用在没创建对象前就可以被使用而非静态成员方法又称实例方法它虽然也是在类加载的时候被加载到方法区的但是它必须在实例化对象后通过对象调用才能被使用。所以当静态成员方法一开始被加载到了方法区的这个时候是没有对象的故静态方法中是不能直接调用实例方法的要通过对象调用才能在静态方法中使用我们再来谈谈实例方法的一个知识点。在实例方法中的形参中编译器将.java文件编译成.class文件会自动在形参列表的最前面加上一个this。那为什么要这样设计呢原因是因为实例方法也是加载到方法区的该方法被所有对象共享如果现在创建了多个对象并调用这个方法的话这个时候JVM不知道是谁在调用这个实例方法所以为了区分是哪个对象在调用这个方法编译器会在编译成字节码文件的时候会在形参列表的最前面隐藏添加一个this用来表示当前对象来区分是哪个对象在调用这个实例方法。而如果实例方法中调用了一个实例方法的话编译器在编译的时候也会在实例方法前隐藏添加一个this.来表示是该方法是由当前对象调用形如this.实例方法名对于静态成员方法中不能调用非静态成员方法这一规则也可以理解为静态成员方法是属于类的所以在编译器编译的时候形参列表的最前面没有隐藏的this而编译器在编译的时候发现参数列表最前面没有隐藏的this这时非静态成员方法前面无法补上this由于编译器不知道是哪个对象在调用这个非静态成员方法所以就会出现编译时错误通过以上理解我们也不难知道静态成员方法中也不能调用非静态成员变量原理也和上述一致这里就不再进行解释了。但是需要注意的是这里讲的是不能调用非静态成员变量而不是说不能定义非静态成员变量这两个概念是存在很大区别的。