Java基础【final、权限、内部类、引用类型】
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。
格式如下：
final class 类名 {
}
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：
修饰符 final 返回值类型 方法名(参数列表){
//方法体
}
重写final被修饰的方法，编译时就会报错。
1.局部变量——基本类型
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：
public class FinalDemo1 {
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
}
}
思考，如下两种写法，哪种可以通过编译？
写法1：
final int c = 0;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
c = i;
System.out.println(c);
}
写法2：
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int c = i;
System.out.println(c);
}
根据final的定义，写法1报错！写法2，为什么通过编译呢？因为每次循环，都是一次新的变量c。这也是大家需要注意的地方。
2.局部变量——引用类型
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：
public class FinalDemo2 {
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
}
}
3.成员变量
成员变量涉及到初始化的问题，初始化方式有两种，只能二选一：
显示初始化；public class User {
final String USERNAME = "张三";
private int age;
}
构造方法初始化。
public class User {
final String USERNAME;
private int age;
public User(String username, int age) {
this.USERNAME = username;
this.age = age;
}
}
被final修饰的常量名称，一般都有书写规范，所有字母都大写。
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 2.2 不同权限的访问能力| public | protected | default（空的） | private | |
|---|---|---|---|---|
| 同一类中 | √ | √ | √ | √ |
| 同一包中(子类与无关类) | √ | √ | √ | |
| 不同包的子类 | √ | √ | ||
| 不同包中的无关类 | √ |
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
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 成员内部类 ：定义在类中方法外的类。定义格式：class 外部类 {
class 内部类{
}
}
在描述事物时，若一个事物内部还包含其他事物，就可以使用内部类这种结构。比如，汽车类Car中包含发动机类Engine，这时， 就可以使用内部类来描述，定义在成员位置。
代码举例：
class Car { //外部类
class Engine { //内部类
}
}
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。
创建内部类对象格式：
外部类名.内部类名 对象名 = new 外部类型().new 内部类型();
访问演示，代码如下：
定义类：
public class Person {
private boolean live = true;
class Heart {
public void jump() {
// 直接访问外部类成员
if (live) {
System.out.println("心脏在跳动");
} else {
System.out.println("心脏不跳了");
}
}
}
public boolean isLive() {
return live;
}
public void setLive(boolean live) {
this.live = live;
}
}
定义测试类：
public class InnerDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建外部类对象
Person p = new Person();
// 创建内部类对象
Heart heart = p.new Heart();
// 调用内部类方法
heart.jump();
// 调用外部类方法
p.setLive(false);
// 调用内部类方法
heart.jump();
}
}
输出结果:
心脏在跳动
心脏不跳了
内部类仍然是一个独立的类，在编译之后会内部类会被编译成独立的.class文件，但是前面冠以外部类的类名和$符号 。
比如，Person$Heart.class
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。
格式new 父类名或者接口名(){
// 方法重写
@Override
public void method() {
// 执行语句
}
};
使用方式
以接口为例，匿名内部类的使用，代码如下：
定义接口：
public abstract class FlyAble{
public abstract void fly();
}
创建匿名内部类，并调用：
public class InnerDemo {
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 f = new FlyAble(){
public void fly() {
System.out.println("我飞了~~~");
}
};
//调用 fly方法,执行重写后的方法
f.fly();
}
}
通常在方法的形式参数是接口或者抽象类时，也可以将匿名内部类作为参数传递。代码如下：
public class InnerDemo2 {
public static void main(String[] args) {
/*
1.等号右边:定义并创建该接口的子类对象
2.等号左边:是多态,接口类型引用指向子类对象
*/
FlyAble f = new FlyAble(){
public void fly() {
System.out.println("我飞了~~~");
}
};
// 将f传递给showFly方法中
showFly(f);
}
public static void showFly(FlyAble f) {
f.fly();
}
}
以上两步，也可以简化为一步，代码如下：
public class InnerDemo3 {
public static void main(String[] args) {
/*
创建匿名内部类,直接传递给showFly(FlyAble f)
*/
showFly( new FlyAble(){
public void fly() {
System.out.println("我飞了~~~");
}
});
}
public static void showFly(FlyAble f) {
f.fly();
}
}
第四章 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。
4.1 class作为成员变量在定义一个类Role（游戏角色）时，代码如下：
class Role {
int id; // 角 色 id
int blood; // 生命值
String name; // 角色名称
}
使用int类型表示 角色id和生命值，使用String类型表示姓名。此时，String本身就是引用类型，由于使用的方式类似常量，所以往往忽略了它是引用类型的存在。如果我们继续丰富这个类的定义，给Role增加武器，穿戴装备等属性，我们将如何编写呢？
定义武器类，将增加攻击能力：
class Weapon {
String name； // 武器名称
int hurt； // 伤 害 值
}
定义穿戴盔甲类，将增加防御能力，也就是提升生命值：
class Armour {
String name；// 装备名称
int protect；// 防御值
}
定义角色类：
class Role {
int id;
int blood;
String name;
// 添加武器属性
Weapon wp;
// 添加盔甲属性
Armour ar;
// 提供get/set方法
public Weapon getWp() {
return wp;
}
public void setWeapon(Weapon wp) {
this.wp = wp;
}
public Armour getArmour() {
return ar;
}
public void setArmour(Armour ar) {
this.ar = ar;
}
// 攻击方法
public void attack(){
System.out.println("使用"+ wp.getName() +", 造成"+wp.getHurt()+"点伤害");
}
// 穿戴盔甲
public void wear(){
// 增加防御,就是增加blood值
this.blood += ar.getProtect();
System.out.println("穿上"+ar.getName()+", 生命值增加"+ar.getProtect());
}
}
测试类：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 创建Weapon 对象
Weapon wp = new Weapon("屠龙刀" , 999999);
// 创建Armour 对象
Armour ar = new Armour("麒麟甲",10000);
// 创建Role 对象
Role r = new Role();
// 设置武器属性
r.setWeapon(wp);
// 设置盔甲属性
r.setArmour(ar);
// 攻 击
r.attack();
// 穿戴盔甲
r.wear();
}
}
输出结果:
使用屠龙刀,造成999999点伤害
穿上麒麟甲 ,生命值增加10000
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。
4.2 interface作为成员变量接口是对方法的封装，对应游戏当中，可以看作是扩展游戏角色的技能。所以，如果想扩展更强大技能，我们在Role中，可以增加接口作为成员变量，来设置不同的技能。
定义接口：
// 法术攻击
public interface FaShuSkill {
public abstract void faShuAttack();
}
定义角色类：
public class Role {
FaShuSkill fs;
public void setFaShuSkill(FaShuSkill fs) {
this.fs = fs;
}
// 法术攻击
public void faShuSkillAttack(){
System.out.print("发动法术攻击:");
fs.faShuAttack();
System.out.println("攻击完毕");
}
}
定义测试类：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 创建游戏角色
Role role = new Role();
// 设置角色法术技能
role.setFaShuSkill(new FaShuSkill() {
@Override
public void faShuAttack() {
System.out.println("纵横天下");
}
});
// 发动法术攻击
role.faShuSkillAttack();
// 更换技能
role.setFaShuSkill(new FaShuSkill() {
@Override
public void faShuAttack() {
System.out.println("逆转乾坤");
}
});
// 发动法术攻击
role.faShuSkillAttack();
}
}
输出结果:
发动法术攻击:纵横天下
攻击完毕
发动法术攻击:逆转乾坤
攻击完毕
我们使用一个接口，作为成员变量，以便随时更换技能，这样的设计更为灵活，增强了程序的扩展性。
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。
当接口作为方法的参数时,需要传递什么呢？当接口作为方法的返回值类型时，需要返回什么呢？对，其实都是它的子类对象。 ArrayList 类我们并不陌生，查看API我们发现，实际上，它是 java.util.List接口的实现类。所以，当我们看见 List接口作为参数或者返回值类型时，当然可以将ArrayList的对象进行传递或返回。
请观察如下方法：获取某集合中所有的偶数。
定义方法：
public static List getEvenNum(List list) {
// 创建保存偶数的集合
ArrayList evenList = new ArrayList();
// 遍历集合list,判断元素为偶数,就添加到evenList中
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
Integer integer = list.get(i);
if (integer % 2 == 0) {
evenList.add(integer);
}
}
/*
返回偶数集合
因为getEvenNum方法的返回值类型是List,而ArrayList是List的子类,
所以evenList可以返回
*/
return evenList;
}
调用方法：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 创建ArrayList集合,并添加数字
ArrayList srcList = new ArrayList();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
srcList.add(i);
}
/*
获取偶数集合
因为getEvenNum方法的参数是List,而ArrayList是List的子类,
所以srcList可以传递
*/
List list = getEvenNum(srcList);
System.out.println(list);
}
}
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。
作者：古士召
