Java基础概念、知识点整理-原创手记-慕课网

原文链接：https://foochane.cn/article/2019121501.html

1 基础概念

1.1 二进制

字节是计算机中最小存储单元。计算机存储任何的数据，都是以字节的形式存储。8个bit（二进制位） 0000-0000表示为1个字节，写成1 byte或者1 B。

8 bit = 1 B
1024 B =1 KB
1024 KB =1 MB
1024 MB =1 GB
1024 GB = 1 TB

1.2 Java虚拟机

虚拟机是一种抽象化的计算机，通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。Java虚拟机（Java Virtual Machine，JVM ）有自己完善的硬体架构，如处理器、堆栈、寄存器等，还具有相应的指令系统。Java虚拟机屏蔽了与具体操作系统平台相关的信息，使得Java程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码(字节码)，就可以在多种平台上不加修改地运行。

所谓的java虚拟机，就是一台虚拟的机器。它是一款软件，用来执行一系列虚拟计算机指令，大体上虚拟机可以分为系统虚拟机和程序虚拟机。Visual Box、VMWare就属于系统虚拟机。他们完全是对物理计算机的仿真，提供一个可运行完整操作系统的软件平台。而java虚拟机就是典型程序虚拟机，它专门为执行单个计算机程序而设计，在java虚拟机中执行的指令我们称之为java字节码指令。java发展到今天，出现了很多虚拟机，最初sun使用的叫Classic的java虚拟机，到现在使用最广泛的是HotSpot虚拟机，除了sun以外还有BEA的JRockit,目前JRockit和HotSpot都被甲骨文公司收入旗下，大有整合的趋势。

任何软件的运行，都必须要运行在操作系统之上，而我们用Java编写的软件可以运行在任何的操作系
统上，这个特性称为Java语言的跨平台特性。该特性是由JVM实现的，我们编写的程序运行在JVM上，而JVM运行在操作系统上。

1.3 JRE 和 JDK

JRE（Java Runtime Environment）：是Java程序的运行时环境，包含 JVM 和运行时所需要的核心类库。
JDK（Java Development Kit)：是Java程序开发工具包，包含 JRE 和开发人员使用的工具。

我们想要运行一个已有的Java程序，那么只需安装 JRE 即可。我们想要开发一个全新的Java程序，那么必须安装 JDK 。

1.4 常量和变量

常量：程序运行中固定不变的量
变量：程序中运行可以变化的量

常量分类：

类型	含义	举例
整数常量	所有的整数	0，1， 567， -9
小数常量	所有的小数	0.0， -0.1， 2.55
字符常量	单引号引起来,只能写一个字符,必须有内容	‘a’ ， ’ '， ‘好’
字符串常量	双引号引起来,可以写多个字符,也可以不写	“A” ，“Hello” ，“你好” ，""
布尔常量	只有两个值	true ， false
空常量	只有一个值	null

变量分类：

Java的数据类型分为两大类：

基本数据类型：整数、浮点数、字符、布尔。
引用数据类型：类、数组、接口。

数据类型	关键字	占用内存	取值范围
字节型	byte	1个字节	-128~127
短整型	short	2个字节	-32768~32767
整型	int（默认）	4个字节	$2^{31}$ ~ $2^{31}-1$
长整型	long	8个字节	$2^{63}$ ~ $2^{63}-1$
单精度浮点数	float	4个字节	1.4013E-45~3.4028E+38
双精度浮点数	double（默认）	8个字节	4.9E-324~1.7977E+308
字符型	char	2个字节	0-65535
布尔类型	boolean	1个字节	true，false

long类型：建议数据后加L表示
float类型：建议数据后加F表示

1.5 数据类型转换

自动类型转换（隐式）

特点：代码不需要进行特殊处理，自动完成。
规则：数据范围从小到大。

强制类型转换（显式）

特点：代码需要进行特殊的格式处理，不能自动完成。
格式：范围小的类型范围小的变量名 =（范围小的类型) 原本范围大的数据;

注意事项：

强制类型转换一般不推荐使用，因为有可能发生精度损失、数据溢出。
byte/short/char这三种类型都可以发生数学运算，例如加法“+”.
byte/short/char这三种类型在运算的时候，都会被首先提升成为int类型，然后再计算。
boolean类型不能发生数据类型转换

1.6 运算符

算数运算符

符号	说明
+	加法运算，字符串连接运算
-	减法运算
*	乘法运算
/	除法运算
%	取模运算，两个数字相除取余数
++ 、 –	自增自减运算

前++和后++的区别

public static void main(String[] args) {
    int a = 1;
    int b = ++a;
    System.out.println(a);//计算结果是2
    System.out.println(b);//计算结果是2
}

public static void main(String[] args) {
    int a = 1;
    int b = a++;
    System.out.println(a);//计算结果是2
    System.out.println(b);//计算结果是1
}

赋值运算符

符号	说明
=	等于号
+=	加等于
- =	减等于
*=	乘等于
/=	除等于
%=	取模等

比较运算符

符号	说明
==	比较符号两边数据是否相等，相等结果是true。
<	比较符号左边的数据是否小于右边的数据，如果小于结果是true。
>	比较符号左边的数据是否大于右边的数据，如果大于结果是true。
<=	比较符号左边的数据是否小于或者等于右边的数据，如果小于结果是true。
>=	比较符号左边的数据是否大于或者等于右边的数据，如果小于结果是true。
！ =	不等于符号，如果符号两边的数据不相等，结果是true。

逻辑运算符

符号	说明
&& 短路与	1. 两边都是true，结果是true 2. 一边是false，结果是false 短路特点：符号左边是false，右边不再运算
\|\|短路或	1. 两边都是false，结果是false 2. 一边是true，结果是true 短路特点：符号左边是true，右边不再运算
！取反	1. ! true 结果是false 2. ! false结果是true

三元运算符

三元运算符格式：

数据类型 变量名 = 布尔类型表达式？结果1：结果2

示例：

public static void main(String[] args) {
    int i = (1==2 ? 100 : 200);
    System.out.println(i);//200
    int j = (3<=4 ? 500 : 600);
    System.out.println(j);//500
}

1.7 JShell脚本工具

JShell脚本工具是JDK9的新特性,当我们编写的代码非常少的时候，而又不愿意编写类，main方法，也不愿意去编译和运行，这个时候可以使用JShell工具。

启动JShell工具，在DOS命令行直接输入JShell命令。

1.8 IDEA快捷键

快捷键	功能
Alt + Enter	导入包，自动代码修正
Ctrl+Y	删除光标所在行
Ctrl+D	复制光标所在行的内容，插入光标位置下面
Ctrl+Alt+L	格式化代码
Ctrl+/	单行注释
Ctrl+Shift+/	选中代码注释，多行注释，再按取消注释
Alt+Ins	自动生成代码，toString，get，set等方法
Alt+Shift+ 上下箭头	移动当前代码行
Shift+F6	同时修改不同地方的同一个量
输入sout	System.out.println();
输入psvm	public static void main(String[] args)
输入5.fori	for（int i = 0; i < 5; i++)
输入arr.fori或者arr.forr	for循环变量数组

2 流程控制语句

2.1 判断语句if-else

语句格式：

if (判断条件1) {
   执行语句1;  
} else if (判断条件2) {
   执行语句2;  
}
...
}else if (判断条件n) {
  执行语句n;   
} else {
   执行语句n+1;  
}

2.2 选择语句swich-case

语句格式：

switch(表达式) {
  case 常量值1:
    语句体1;
    break;
  case 常量值2:
    语句体2;
    break;
  ...
  default:
    语句体n+1;
    break;
}

2.3 循环语句

循环语句for

语句格式：

for(初始化表达式①; 布尔表达式②; 步进表达式④){
循环体③        
}

执行流程
执行顺序：①②③④ >②③④>②③④…②不满足为止。
①负责完成循环变量初始化
②负责判断是否满足循环条件，不满足则跳出循环
③具体执行的语句
④循环后，循环条件所涉及变量的变化情况

循环语句while

语句格式1:

初始化表达式①
  while(布尔表达式②){
    循环体③
    步进表达式④
}

执行流程
执行顺序：①②③④ >②③④>②③④…②不满足为止。
①负责完成循环变量初始化。
②负责判断是否满足循环条件，不满足则跳出循环。
③具体执行的语句。
④循环后，循环变量的变化情况。

语句格式2：

初始化表达式①
    do{
    循环体③
    步进表达式④
}while(布尔表达式②);

执行流程
执行顺序：①③④ >②③④>②③④…②不满足为止。
①负责完成循环变量初始化。
②负责判断是否满足循环条件，不满足则跳出循环。
③具体执行的语句
④循环后，循环变量的变化情况

2.4 break和continue

break

使用场景：终止 switch或者循环

在选择结构 switch语句中
在循环语句中
离开使用场景的存在是没有意义的

示例：

public static void main(String[] args) {
    for (int i = 1; i<=10; i++) {
        //需求:打印完两次HelloWorld之后结束循环
        if(i == 3){
          break;
        }
        System.out.println("HelloWorld"+i);
    }
}

continue

使用场景：结束本次循环，继续下一次的循环

示例：

public static void main(String[] args) {
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        //需求:不打印第三次HelloWorld
        if(i == 3){
          continue;
        }
        System.out.println("HelloWorld"+i);
    }
}

3 数组

3.1 容器

容器：是将多个数据存储到一起，每个数据称为该容器的元素。

3.2 数组概念

数组概念：数组就是存储数据长度固定的容器，保证多个数据的数据类型要一致。

3.3 数组的定义

方式一

格式：

数组存储的数据类型[] 数组名字 = new 数组存储的数据类型[长度];

示例：

int[] arr = new int[3];

方式二

格式：

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,元素3...};

示例：

int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};

方式三

格式：

数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,元素3...};

示例：

int[] arr = {1,2,3,4,5};

【注意】：

数组有定长特性，长度一旦指定，不可更改
方式三同样也进行了new操作

3.4 数组操作

索引：每一个存储到数组的元素，都会自动的拥有一个编号，从0开始，这个自动编号称为数组索引(index)，可以通过数组的索引访问到数组中的元素。
数组的长度：每个数组都具有长度，而且是固定的，Java中赋予了数组的一个属性，可以获取到数组的长度，语句为： 数组名 .length ，属性length的执行结果是数组的长度，int类型结果。由次可以推断出，数组的最大索引值为数组名 .length-1。
索引访问数组中的元素: 数组名[索引]

示例：

public static void main(String[] args) {
    //定义存储int类型数组，赋值元素1，2，3，4，5
    int[] arr = {1,2,3,4,5};
    //为0索引元素赋值为6
    arr[0] = 6;
    //获取数组0索引上的元素
    int i = arr[0];
    System.out.println(i);
    //直接输出数组0索引元素
    System.out.println(arr[0]);
}

数组取最大值

代码如下：

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = { 5, 15, 2000, 10000, 100, 4000 };
    //定义变量，保存数组中0索引的元素
    int max = arr[0];
    //遍历数组，取出每个元素
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      //遍历到的元素和变量max比较
      //如果数组元素大于max
      if (arr[i] > max) {
        //max记录住大值
        max = arr[i];
      }
    }
    System.out.println("数组最大值是： " + max);
}

数组反转

代码如下：

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    /*
      循环中定义变量min=0最小索引
      max=arr.length‐1最大索引
      min++,max‐‐
      */
    for (int min = 0, max = arr.length ‐ 1; min <= max; min++, max‐‐) {
      //利用第三方变量完成数组中的元素交换
      int temp = arr[min];
      arr[min] = arr[max];
      arr[max] = temp;
    }
    // 反转后，遍历数组
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      System.out.println(arr[i]);
    }
}

3.5 数组内存划分

内存是计算机中的重要原件，临时存储区域，作用是运行程序。我们编写的程序是存放在硬盘中的，在硬盘中的程序是不会运行的，必须放进内存中才能运行，运行完毕后会清空内存。

Java虚拟机要运行程序，必须要对内存进行空间的分配和管理。

Java的内存需要划分成为5个部分:

栈（Stack） :存放的都是方法中的局部变量。方法的运行一定要在栈当中运行。
- 局部变量:方法的参数，或者是方法{}内部的变量
- 作用域:一旦超出作用域，立刻从栈内存当中消失。
堆（Heap）:凡是new出来的东西，都在堆当中。
- 堆内存里面的东西都有一一个地址值: 16进制
- 堆内存里面的数据，都有默认值。规则:
  - 如果是整数默认为0
  - 如果是浮点数默认为0.0
  - 如果是字符默认为'\u0000'
  - 如果是布尔默认为false
  - 如果是引用类型默认为null
方法区（Method Area）:存储class相关信息，包含方法的信息。
本地方法栈（Native Method Stack）:与操作系统相关。
寄存器（PC Register） :与CPU相关。

示例：

public static void main(String[] args) {
    
    // 定义数组，存储3个元素
    int[] arr = new int[3];
    
    //数组索引进行赋值
    arr[0] = 5;
    arr[1] = 6;
    arr[2] = 7;
    
    //输出3个索引上的元素值
    System.out.println(arr[0]);
    System.out.println(arr[1]);
    System.out.println(arr[2]);

}

代码执行流程：

main方法进入方法栈。程序运行前main方法存储在方法区，程序运行时，main方法进入栈
创建数组。JVM在堆内存中开辟一个内存空间存储数组（new int[3])，数组中的三个元素默认值为0。内存地址以一个十六进制数表示（0xff343）。
JVM将内存地址赋值给变量 arr。变量arr保存的是数组内存中的地址，而不是一个具体的数值，因此数组为引用数据类型。
根据数组索引给数组的3个元素赋值，分布赋值为5，6，7。然后进行打印。

数组内存图

两个变量指向同一个数据：

public static void main(String[] args) {
    // 定义数组，存储3个元素
    int[] arr = new int[3];
    //数组索引进行赋值
    arr[0] = 5;
    arr[1] = 6;
    arr[2] = 7;
    //输出3个索引上的元素值
    System.out.println(arr[0]);
    System.out.println(arr[1]);
    System.out.println(arr[2]);
    //定义数组变量arr2，将arr的地址赋值给arr2
    int[] arr2 = arr;
    arr2[1] = 9;
    System.out.println(arr[1]);
}

上述代码中，arr和arr2都指向同一个内存地址，arr2[1] = 9执行后，arr[1]也会跟着改变。

4 面向对象

Java语言是一种面向对象的程序设计语言，而面向对象思想是一种程序设计思想，我们在面向对象思想的指引下，
使用Java语言去设计、开发计算机程序。这里的对象泛指现实中一切事物，每种事物都具备自己的属性和行为。面向对象思想就是在计算机程序设计过程中，参照现实中事物，将事物的属性特征、行为特征抽象出来，描述成计算机事件的设计思想。它区别于面向过程思想，强调的是通过调用对象的行为来实现功能，而不是自己一步一步的去操作实现。

面向对象思想是一种更符合我们思考习惯的思想，它可以将复杂的事情简单化，并将我们从执行者变成了指挥者。面向对象的语言中，包含了三大基本特征，即封装、继承和多态。

4.1 类和对象

类：是一组相关属性和行为的集合。可以看成是一类事物的模板，使用事物的属性特征和行为特征来描述该
类事物。
属性：事物的状态信息。
行为：事物能够做什么。
对象：是一类事物的具体体现。对象是类的一个实例，必然具备该类事物的属性和行为。
类与对象的关系
类是对一类事物的描述，是抽象的。
对象是一类事物的实例，是具体的。
类是对象的模板，对象是类的实体。

4.2 类的定义

定义格式：

public class ClassName {
  //成员变量
  //成员方法
}

示例：

public class Student {
   //成员变量  
   String name；//姓名  
   int age；//年龄
   
   //成员方法
   //学习的方法
    public void study() {
    System.out.println("好好学习，天天向上");
  }
  //吃饭的方法
  publicvoid eat() {
    System.out.println("学习饿了要吃饭");
  }
}

4.3 对象使用

对象的使用格式

创建对象：

类名 对象名 = new 类名();

使用对象访问类中的成员:

对象名.成员变量；
对象名.成员方法()；

示例：

public class Test01_Student {
  public static void main(String[] args) {
    //创建对象格式：类名 对象名 = new 类名();
    Student s = new Student();
    System.out.println("s:"+s); //cn.itcast.Student@100363
    //直接输出成员变量值
    System.out.println("姓名："+s.name); //null
    System.out.println("年龄："+s.age); //0
    System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");
    //给成员变量赋值
    s.name = "赵丽颖";
    s.age = 18;
    //再次输出成员变量的值
    System.out.println("姓名："+s.name); //赵丽颖
    System.out.println("年龄："+s.age); //18
    System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");
    //调用成员方法
    s.study(); // "好好学习，天天向上"
    s.eat(); // "学习饿了要吃饭"
  }
}

成员变量的默认值

基本类型：
- 整数（byte，short，int，long）：0
- 浮点数（float，double）：0.0
- 字符（char）： '\u0000'
- 布尔（boolean）：false
  - 引用类型：数组，类，接口 null

4.4 成员变量和局部变量区别

public class Car{
    String color; //成员变量
    public void drive(){
        int speed = 80; //局部变量
        //......
    }
}

在类中的位置不同
- 成员变量：类中，方法外
- 局部变量：方法中或者方法声明上（形式参数)
作用范围不一样
- 成员变量：类中
- 局部变量：方法中
初始化值的不同
- 成员变量：有默认值
- 局部变量：没有默认值。必须先定义，赋值，最后使用在内
存中的位置不同
- 成员变量：堆内存
- 局部变量：栈内存
生命周期不同
- 成员变量：随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失
- 局部变量：随着方法的调用而存在，随着方法的调用完毕而消失

5 封装

面向对象编程语言是对客观世界的模拟，客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的，外界无法直接操作和修改。封装可以被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被其他类随意访问。要访问该类的数据，必须通过指定的方式。适当的封装可以让代码更容易理解与维护，也加强了代码的安全性。

封装的步骤

使用 private 关键字来修饰成员变量。
对需要访问的成员变量，提供对应的一对 getXxx 方法、 setXxx 方法。

5.1 private关键字

private的含义

private是一个权限修饰符，代表最小权限。
可以修饰成员变量和成员方法。
被private修饰后的成员变量和成员方法，只在本类中才能访问。

private的使用格式：

private 数据类型 变量名;

使用 private 修饰成员变量，代码如下：

public class Student {
  private String name;
  private int age;
}

提供 getXxx 方法 / setXxx 方法，可以访问成员变量，代码如下：

public class Student {
  private String name;
  private int age;
  public void setName(String n) {
    name = n;
  }
  public String getName() {
    return name;
  }
  public void setAge(int a) {
    age = a;
  }
  public int getAge() {
    return age;
  }
}

5.2 this关键字

this的含义this代表所在类的当前对象的引用（地址值），即对象自己的引用。

方法被哪个对象调用，方法中的this就代表那个对象。即谁在调用，this就代表谁。

this使用格式:

this.成员变量名;

使用 this 修饰方法中的变量，解决成员变量被隐藏的问题，代码如下：

由于形参变量名与成员变量名重名，导致成员变量名被隐藏，方法中的变量名，无法访问到成员变量，从而赋值失败。所以，我们只能使用this关键字，来解决这个重名问题。

public class Student {
  private String name;
  private int age;
  public void setName(String name) {
    //name = name;
    this.name = name;
  }
  public String getName() {
    return name;
  }
  public void setAge(int age) {
    //age = age;
    this.age = age;
  }
  public int getAge() {
    return age;
  }

5.3 构造方法

当一个对象被创建时候，构造方法用来初始化该对象，给对象的成员变量赋初始值。

无论你与否自定义构造方法，所有的类都有构造方法，因为Java自动提供了一个无参数构造方法，一旦自己定义了构造方法，Java自动提供的默认无参数构造方法就会失效。

构造方法的定义格式:

修饰符 构造方法名(参数列表){
// 方法体    
}

构造方法的写法上，方法名与它所在的类名相同。它没有返回值，所以不需要返回值类型，甚至不需要void。使用构造方法后，代码如下：

public class Student {
  private String name;
  private int age;
  // 无参数构造方法
  public Student() {}
  // 有参数构造方法
  public Student(String name,int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
}

注意事项

如果你不提供构造方法，系统会给出无参数构造方法。
如果你提供了构造方法，系统将不再提供无参数构造方法。
构造方法是可以重载的，既可以定义参数，也可以不定义参数。

5.4 JavaBean

JavaBean 是 Java语言编写类的一种标准规范。符合 JavaBean 的类，要求类必须是具体的和公共的，并且具有无参数的构造方法，提供用来操作成员变量的 set 和 get 方法。

public class ClassName{
  //成员变量
  //构造方法
  //无参构造方法【必须】
  //有参构造方法【建议】
  //成员方法   
  //getXxx()
  //setXxx()
}

编写符合 JavaBean 规范的类，以学生类为例，标准代码如下：

public class Student {
  //成员变量
  private String name;
  private int age;
  //构造方法
  public Student() {}
  public Student(String name,int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
  //成员方法
  publicvoid setName(String name) {
    this.name = name;
  }
  public String getName() {
    return name;
  }
  publicvoid setAge(int age) {
    this.age = age;
  }
  publicint getAge() {
    return age;
  }
}

6 继承

多个类中存在相同属性和行为时，将这些内容抽取到单独一个类中，那么多个类无需再定义这些属性和行为，只要继承那一个类即可。

其中，多个类可以称为子类，单独那一个类称为父类、超类（superclass）或者基类。

父类更通用，子类更具体。我们通过继承，可以使多种事物之间形成一种关系体系。

6.1 定义

继承：就是子类继承父类的属性和行为，使得子类对象具有与父类相同的属性、相同的行为。子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为。

好处:

提高代码的复用性。
类与类之间产生了关系，是多态的前提。

格式：

通过 extends 关键字，可以声明一个子类继承另外一个父类，定义格式如下：

class 父类 {
...    
}
class 子类 extends 父类 {
...    
}

示例：

/*
 * 定义员工类Employee，做为父类
 */
class Employee {
String name; // 定义name属性    
// 定义员工的工作方法    
public void work() {    
System.out.println("尽心尽力地工作");        
}    
}
/*
 * 定义讲师类Teacher 继承 员工类Employee
 */
class Teacher extends Employee {
// 定义一个打印name的方法    
public void printName() {    
System.out.println("name=" + name);        
}    
}
/*
 * 定义测试类
 */
public class ExtendDemo01 {
public static void main(String[] args) {    
        // 创建一个讲师类对象
Teacher t = new Teacher();        
     
        // 为该员工类的name属性进行赋值
t.name = "小明";         
     
       // 调用该员工的printName()方法  
t.printName(); // name = 小明        
       
       // 调用Teacher类继承来的work()方法  
       t.work();  // 尽心尽力地工作  
}    
}

6.2 继承后的特点

成员变量

成员变量不重名
- 如果子类父类中出现不重名的成员变量，这时的访问是没有影响的。
成员变量重名
- 如果子类父类中出现重名的成员变量，这时的访问是有影响的。
- 子父类中出现了同名的成员变量时，在子类中需要访问父类中非私有成员变量时，需要使用 super 关键字，修饰父类成员变量，类似于之前学过的 this 。

成员方法

成员方法不重名
- 如果子类父类中出现不重名的成员方法，这时的调用是没有影响的。
- 对象调用方法时，会先在子类中查找有没有对应的方法，若子类中存在就会执行子类中的方法，若子类中不存在就会执行父类中相应的方法。
成员方法重名 ——重写(Override)
- 如果子类父类中出现重名的成员方法，这时的访问是一种特殊情况，叫做方法重写（Override)。

构造方法

构造方法的名字是与类名一致的。所以子类是无法继承父类构造方法的。
构造方法的作用是初始化成员变量的。所以子类的初始化过程中，必须先执行父类的初始化动作。子类的构造方法中默认有一个 super() ，表示调用父类的构造方法，父类成员变量初始化后，才可以给子类使用。

class Fu {
  private int n;
  Fu(){
    System.out.println("Fu()");
  }
}

class Zi extends Fu {
  Zi(){
    // super（），调用父类构造方法
    super();
    System.out.println("Zi（）");
  } 
}
public class ExtendsDemo07{
  public static void main (String args[]){
    Zi zi = new Zi();
  }
}
输出结果：
Fu（）
Zi（）

Java继承特点

Java只支持单继承，不支持多继承。

6.3 重写（Override）

方法重写：子类中出现与父类一模一样的方法时（返回值类型，方法名和参数列表都相同），会出现覆盖效果，也称为重写或者复写。声明不变，重新实现。

示例：

子类可以根据需要，定义特定于自己的行为。既沿袭了父类的功能名称，又根据子类的需要重新实现父类方法，从而进行扩展增强。比如新的手机增加来电显示头像的功能，代码如下：

class Phone {
    public void sendMessage(){    
    	System.out.println("发短信");        
    }    
    public void call(){    
    	System.out.println("打电话");        
    }    
    public void showNum(){    
    	System.out.println("来电显示号码");        
    }    
}

//智能手机类
class NewPhone extends Phone {
   
    //重写父类的来电显示号码功能，并增加自己的显示姓名和图片功能    
    public void showNum(){    
        //调用父类已经存在的功能使用super        
        super.showNum();        
        //增加自己特有显示姓名和图片功能        
        System.out.println("显示来电姓名");        
        System.out.println("显示头像");        
    }    
}
public class ExtendsDemo06 {
public static void main(String[] args) {    
       // 创建子类对象  
       NewPhone np = new NewPhone()；  
       
        // 调用父类继承而来的方法
        np.call();
     
       // 调用子类重写的方法  
       np.showNum();  
}    
}

注意事项

子类方法覆盖父类方法，必须要保证权限大于等于父类权限。
子类方法覆盖父类方法，返回值类型、函数名和参数列表都要一模一样。

6.4 super 和this

父类空间优先于子类对象产生

在每次创建子类对象时，先初始化父类空间，再创建其子类对象本身。目的在于子类对象中包含了其对应的父类空间，便可以包含其父类的成员，如果父类成员非private修饰，则子类可以随意使用父类成员。代码体现在子类的构造方法调用时，一定先调用父类的构造方法。

super和this的含义

super ：代表父类的存储空间标识(可以理解为父亲的引用)。
this ：代表当前对象的引用(谁调用就代表谁)。

super和this的用法

访问成员

this.成员变量     ‐‐    本类的   
super.成员变量     ‐‐    父类的  
this.成员方法名()   ‐‐    本类的      
super.成员方法名()   ‐‐    父类的

示例：

class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("animal : eat");
    }
}
class Cat extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("cat : eat");
    }
    public void eatTest() {
        this.eat();   // this  调用本类的方法
        super.eat();  // super 调用父类的方法
    }
}
public class ExtendsDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Animal a = new Animal();
        a.eat();
        Cat c = new Cat();
        c.eatTest();
    }
}
输出结果为：
animal : eat
cat : eat
animal : eat

访问构造方法

this(...)     ‐‐    本类的构造方法   
super(...)    ‐‐    父类的构造方法

子类的每个构造方法中均有默认的super()，调用父类的空参构造。手动调用父类构造会覆盖默认的super()。
super() 和 this() 都必须是在构造方法的第一行，所以不能同时出现。

6.5 抽象类-abstract

父类中的方法，被它的子类们重写，子类各自的实现都不尽相同。那么父类的方法声明和方法主体，只有声明还有意义，而方法主体则没有存在的意义了。我们把没有方法主体的方法称为抽象方法。Java语法规定，包含抽象方法的类就是抽象类。

抽象方法 : 没有方法体的方法。

使用 abstract 关键字修饰方法，该方法就成了抽象方法，抽象方法只包含一个方法名，而没有方法体

格式：

修饰符 abstract 返回值类型 方法名 (参数列表);

示例：

public abstract void run();

抽象类：包含抽象方法的类。

格式：

abstract class 类名字 {
 
}

示例：

public abstract class Animal {
    public abstract void run()；
}

抽象的使用：

继承抽象类的子类必须重写父类所有的抽象方法。否则，该子类也必须声明为抽象类。最终，必须有子类实现该父类的抽象方法，否则，从最初的父类到最终的子类都不能创建对象，失去意义。

public class Cat extends Animal {
    public void run (){
       System.out.println("小猫在墙头走~~~")；         
    }
}
public class CatTest {
   public static void main(String[] args) {   
        // 创建子类对象
        Cat c = new Cat();
      
        // 调用run方法
        c.run();
   }  
}
输出结果：
小猫在墙头走~~~

此时的方法重写，是子类对父类抽象方法的完成实现，我们将这种方法重写的操作，也叫做实现方法。

7 多态

多态：是指同一行为，具有多个不同表现形式。

7.1 多态的体现

多态体现的格式：

父类类型 变量名 = new 子类对象； //父类类型：指子类对象继承的父类类型，或者实现的父接口类型。
变量名.方法名();

当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误；如果有，执行的是子类重写后方法。

定义父类：

public abstract class Animal { 
    public abstract void eat(); 
}

定义子类：

class Cat extends Animal { 
    public void eat() { 
        System.out.println("吃鱼"); 
    } 
} 
class Dog extends Animal { 
    public void eat() { 
        System.out.println("吃骨头"); 
    } 
}

定义测试类：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 多态形式，创建对象
        Animal a1 = new Cat(); 
        // 调用的是 Cat 的 eat
        a1.eat();         
        // 多态形式，创建对象
        Animal a2 = new Dog();
        // 调用的是 Dog 的 eat
        a2.eat();              
    } 
}

7.2 多态的好处

实际开发的过程中，父类类型作为方法形式参数，传递子类对象给方法，进行方法的调用，更能体现出多态的扩展性与便利。

定义父类：

public abstract class Animal { 
    public abstract void eat(); 
}

定义子类：

class Cat extends Animal { 
    public void eat() { 
        System.out.println("吃鱼"); 
    } 
} 
class Dog extends Animal { 
    public void eat() { 
        System.out.println("吃骨头"); 
    } 
}

定义测试类：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 多态形式，创建对象
        Cat c = new Cat(); 
        Dog d = new Dog();
        // 调用showCatEat
        showCatEat(c);
        // 调用showDogEat
        showDogEat(d);
        /*
        以上两个方法, 均可以被showAnimalEat(Animal a)方法所替代
        而执行效果一致
        */
        showAnimalEat(c);
        showAnimalEat(d);
    }
    public static void showCatEat (Cat c){
        c.eat();
    }
    public static void showDogEat (Dog d){
        d.eat();
    }
    public static void showAnimalEat (Animal a){
        a.eat();
    }
}

由于多态特性的支持， showAnimalEat方法的Animal类型，是Cat和Dog的父类类型，父类类型接收子类对象，当然可以把Cat对象和Dog对象，传递给方法。

当eat方法执行时，多态规定，执行的是子类重写的方法，那么效果自然与showCatEat、showDogEat方法一致，所以showAnimalEat完全可以替代以上两方法。

不仅仅是替代，在扩展性方面，无论之后再多的子类出现，我们都不需要编写showXxxEat方法了，直接使用showAnimalEat都可以完成。

所以，多态的好处，体现在，可以使程序编写的更简单，并有良好的扩展。

7.3 引用类型转换

多态的转型分为向上转型与向下转型两种

向上转型

向上转型：多态本身是子类类型向父类类型向上转换的过程，这个过程是默认的。当父类引用指向一个子类对象时，便是向上转型。

使用格式：

父类类型  变量名 = new 子类类型();
如：Animal a = new Cat();

向下转型

向下转型：父类类型向子类类型向下转换的过程，这个过程是强制的。一个已经向上转型的子类对象，将父类引用转为子类引用，可以使用强制类型转换的格式，便是向下转型。

使用格式：

子类类型 变量名 = (子类类型) 父类变量名;
如:Cat c =(Cat) a;

为什么要转型

当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误。也就是说，不能调用子类拥有，而父类没有的方法。编译都错误，更别说运行了。这也是多态给我们带来的一点"小麻烦"。所以，想要调用子类特有的方法，必须做向下转型。

转型演示，代码如下：

定义类：

abstract class Animal { 
    abstract void eat(); 
} 
class Cat extends Animal { 
    public void eat() { 
        System.out.println("吃鱼"); 
    } 
    public void catchMouse() { 
        System.out.println("抓老鼠"); 
    } 
} 
class Dog extends Animal { 
    public void eat() { 
        System.out.println("吃骨头"); 
    } 
    public void watchHouse() { 
        System.out.println("看家"); 
    } 
}

定义测试类：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 向上转型 
        Animal a = new Cat(); 
        a.eat();  // 调用的是 Cat 的 eat               
        // 向下转型 
        Cat c = (Cat)a;      
        c.catchMouse();  // 调用的是 Cat 的 catchMouse        
    } 
}

转型的异常

转型的过程中，一不小心就会遇到这样的问题，请看如下代码：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 向上转型 
        Animal a = new Cat(); 
        a.eat();               // 调用的是 Cat 的 eat
        // 向下转型 
        Dog d = (Dog)a;      
        d.watchHouse();        // 调用的是 Dog 的 watchHouse 【运行报错】
    } 
}

这段代码可以通过编译，但是运行时，却报出了 ClassCastException，类型转换异常！这是因为，明明创建了Cat类型对象，运行时，当然不能转换成Dog对象的。这两个类型并没有任何继承关系，不符合类型转换的定义。

为了避免ClassCastException的发生，Java提供了 instanceof关键字，给引用变量做类型的校验，格式如下：

变量名 instanceof 数据类型
如果变量属于该数据类型，返回true。
如果变量不属于该数据类型，返回false。

所以，转换前，我们最好先做一个判断，代码如下：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 向上转型 
        Animal a = new Cat(); 
        a.eat();               // 调用的是 Cat 的 eat
        // 向下转型 
        if (a instanceof Cat){
            Cat c = (Cat)a;      
            c.catchMouse();        // 调用的是 Cat 的 catchMouse
        } else if (a instanceof Dog){
            Dog d = (Dog)a;      
            d.watchHouse();       // 调用的是 Dog 的 watchHouse
        }
    } 
}

8 接口

接口，是Java语言中一种引用类型，是方法的集合，如果说类的内部封装了成员变量、构造方法和成员方法，那么接口的内部主要就是封装了方法，包含抽象方法（JDK 7及以前），默认方法和静态方法（JDK 8），私有方法（JDK 9）。

接口的定义，它与定义类方式相似，但是使用 interface 关键字。它也会被编译成.class文件，但一定要明确它并不是类，而是另外一种引用数据类型。

接口的使用，它不能创建对象，但是可以被实现（ implements ，类似于被继承）。一个实现接口的类（可以看做是接口的子类），需要实现接口中所有的抽象方法，创建该类对象，就可以调用方法了，否则它必须是一个抽象类。

定义格式


public  interface  接口名称 {

// 抽象方法

// 默认方法

// 静态方法

// 私有方法

}

类与接口的关系为实现关系，即类实现接口，该类可以称为接口的实现类，也可以称为接口的子类。实现的动作类似继承，格式相仿，只是关键字不同，实现使用 implements 关键字。

非抽象子类实现接口：

必须重写接口中所有抽象方法。
继承了接口的默认方法，即可以直接调用，也可以重写。

实现格式：


class  类名  implements 接口名 {

// 重写接口中抽象方法【必须】

// 重写接口中默认方法【可选】

}

8.1 抽象方法

抽象方法：使用 abstract 关键字修饰，可以省略，没有方法体。该方法供子类实现使用。

抽象方法必须实现。

定义接口：


public  interface  LiveAble {

// 定义抽象方法

public  abstract  void  eat();

public  abstract  void  sleep();

}

接口实现类：


public  class  Animal  implements  LiveAble {

@Override

public  void  eat() {

System.out.println("吃东西");

}

@Override

public  void  sleep() {

System.out.println("晚上睡");

}

}

测试类：


public  class  InterfaceDemo {

public  static  void  main(String[] args) {

// 创建子类对象

Animal  a = new  Animal();

// 调用实现后的方法

a.eat();

a.sleep();

}

}

输出结果：

吃东西

晚上睡

8.2 默认方法

使用 default修饰，不可省略，供子类调用或者子类重写。

可以继承，可以重写，二选一，但是只能通过实现类的对象来调用。

继承默认方法

定义接口：


public  interface  LiveAble {

public  default  void  fly(){

System.out.println("天上飞");

}

}

定义实现类：


public  class  Animal  implements  LiveAble {

// 继承，什么都不用写，直接调用

}

定义测试类：


public  class  InterfaceDemo {

public  static  void  main(String[] args) {

// 创建子类对象

Animal  a = new  Animal();

// 调用默认方法

a.fly();

}

}

输出结果：

天上飞

重写默认方法

定义接口:


public  interface  LiveAble {

public  default  void  fly(){

System.out.println("天上飞");

}

}

定义实现类：


public  class  Animal  implements  LiveAble {

@Override

public  void  fly() {

System.out.println("自由自在的飞");

}

}

定义测试类：


public  class  InterfaceDemo {

public  static  void  main(String[] args) {

// 创建子类对象

Animal  a = new  Animal();

// 调用重写方法

a.fly();

}

}

输出结果：

自由自在的飞

8.3 静态方法

静态方法：使用 static 修饰，供接口直接调用。

静态方法与.class 文件相关，只能使用接口名调用，不可以通过实现类的类名或者实现类的对象调用

定义接口：


public  interface  LiveAble {

public  static  void  run(){

System.out.println("跑起来~~~");

}

}

定义实现类：


public  class  Animal  implements  LiveAble {

// 无法重写静态方法

}

测试类：


public  class  InterfaceDemo {

public  static  void  main(String[] args) {

// Animal.run(); // 【错误】无法继承方法,也无法调用

LiveAble.run(); //

}

}

输出结果：

跑起来~~~

8.4 私有方法

私有方法：使用 private 修饰，供接口中的默认方法或者静态方法调用。

私有方法：只有默认方法可以调用。
私有静态方法：默认方法和静态方法可以调用。

如果一个接口中有多个默认方法，并且方法中有重复的内容，那么可以抽取出来，封装到私有方法中，供默认方法去调用。从设计的角度讲，私有的方法是对默认方法和静态方法的辅助。

示例：


public  interface  LiveAble {

default  void  func(){

func1();

func2();

}

private  void  func1(){

System.out.println("跑起来~~~");

}

private  void  func2(){

System.out.println("跑起来~~~");

}

}

8.5 接口的多实现

在继承体系中，一个类只能继承一个父类。而对于接口而言，一个类是可以实现多个接口的，这叫做接口的多实现。并且，一个类能继承一个父类，同时实现多个接口。

实现格式：


class  类名 [extends 父类名] implements 接口名1,接口名2,接口名3... {

// 重写接口中抽象方法【必须】

// 重写接口中默认方法【不重名时可选】

}

抽象方法多实现

接口中，有多个抽象方法时，实现类必须重写所有抽象方法。如果抽象方法有重名的，只需要重写一次。

定义多个接口：


interface  A {

public  abstract  void  showA();

public  abstract  void  show();

}

interface  B {

public  abstract  void  showB();

public  abstract  void  show();

}

实现：


public  class  C  implements  A,B{

@Override

public  void  showA() {

System.out.println("showA");

}

@Override

public  void  showB() {

System.out.println("showB");

}

@Override

public  void  show() {

System.out.println("show");

}

}

默认方法多实现

接口中，有多个默认方法时，实现类都可继承使用。如果默认方法有重名的，必须重写一次。

定义多个接口：


interface  A {

public  default  void  methodA(){}

public  default  void  method(){}

}

interface  B {

public  default  void  methodB(){}

public  default  void  method(){}

}

实现：


public  class  C  implements  A,B{

@Override

public  void  method() {

System.out.println("method");

}

}

静态方法多实现

接口中，存在同名的静态方法并不会冲突，原因是只能通过各自接口名访问静态方法。

优先级的问题

当一个类，既继承一个父类，又实现若干个接口时，父类中的成员方法与接口中的默认方法重名，子类就近选择执行父类的成员方法。

定义接口：


interface  A {

public  default  void  methodA(){

System.out.println("AAAAAAAAAAAA");

}

}

定义父类：


class  D {

public  void  methodA(){

System.out.println("DDDDDDDDDDDD");

}

}

定义子类：


class  C  extends  D  implements  A {

// 未重写methodA方法

}

定义测试类：


public  class  Test {

public  static  void  main(String[] args) {

C  c = new  C();

c.methodA();

}

}

输出结果:

DDDDDDDDDDDD

8.6 接口的多继承

一个接口能继承另一个或者多个接口，这和类之间的继承比较相似。接口的继承使用 extends 关键字，子接口继承父接口的方法。如果父接口中的默认方法有重名的，那么子接口需要重写一次。

定义父接口：


interface  A {

public  default  void  method(){

System.out.println("AAAAAAAAAAAAAAAAAAA");

}

}

interface  B {

public  default  void  method(){

System.out.println("BBBBBBBBBBBBBBBBBBB");

}

}

定义子接口：


interface  D  extends  A,B{

@Override

public  default  void  method() {

System.out.println("DDDDDDDDDDDDDD");

}

}

8.7 主要事项

子接口重写默认方法时，default关键字可以保留。
子类重写默认方法时，default关键字不可以保留。
接口中，无法定义成员变量，但是可以定义常量，其值不可以改变，默认使用 public static final修饰。
接口中，没有构造方法，不能创建对象。
接口中，没有静态代码块。

9 static关键字

关于 static 关键字的使用，它可以用来修饰的成员变量和成员方法，被修饰的成员是属于类的，而不是单单是属

于某个对象的。也就是说，既然属于类，就可以不靠创建对象来调用了。

9.1 类变量

当 static 修饰成员变量时，该变量称为类变量。该类的每个对象都共享同一个类变量的值。任何对象都可以更改该类变量的值，但也可以在不创建该类的对象的情况下对类变量进行操作。

格式：


static 数据类型 变量名；

示例：

创建Student类


public  class  Student {

private  int  id;

private  String  name;

private  int  age;

static  String  room;

private  static  int  idCounter = 0; //学号计数器，每当new了一个新对象的时候，计数器++

  

public  Student(){

this.id = ++idCounter;

}

  

public  Student(String  name,int  age) {

this.id = ++idCounter;

this.name = name;

this.age = age;

}

  

public  int  getId() {

return id;

}

  

public  void  setId(int  id) {

this.id = id;

}

  

public  String  getName() {

return name;

}

  

public  void  setName(String  name) {

this.name = name;

}

  

public  int  getAge() {

return age;

}

  

public  void  setAge(int  age) {

this.age = age;

}

}

调用：


public  class  StaticDemo {

public  static  void  main(String[] args) {

  

// 首先设置一下教室，这是静态的东西，应该通过类名称进行调用

Student.room = "101教室";

  

Student  stu1 = new  Student("xiaoming",18);

System.out.println("id："+ stu1.getId()+",姓名："+ stu1.getName()+"，年龄："+stu1.getAge()+",教室："+Student.room);

System.out.println("=====================");

  

Student  stu2 = new  Student("xiaohong",19);

System.out.println("id："+ stu2.getId()+",姓名："+ stu2.getName()+"，年龄："+stu2.getAge()+",教室："+Student.room);

System.out.println("=====================");

  

Student  stu3 = new  Student("xiaowang",22);

System.out.println("id："+ stu3.getId()+",姓名："+ stu3.getName()+"，年龄："+stu3.getAge()+",教室："+Student.room);

System.out.println("=====================");

  

}

}

类变量的修改还调用一般直接使用类名

9.2 静态方法

当 static 修饰成员方法时，该方法称为类方法 。**静态方法在声明中有 static ，建议使用类名来调用，而不需要创建类的对象。**调用方式非常简单。

使用 static关键字修饰的成员方法，习惯称为静态方法。

格式：


修饰符 static 返回值类型 方法名 (参数列表){

// 执行语句

}

示例：在Student类中定义静态方法


public  static  void  showNum() {

System.out.println("num:" + numberOfStudent);

}

调用格式：

被static修饰的成员可以并且建议通过类名直接访问。虽然也可以通过对象名访问静态成员，原因即多个对象均属于一个类，共享使用同一个静态成员，但是不建议，会出现警告信息。

格式：


// 访问类变量

类名.类变量名；

// 调用静态方法

类名.静态方法名(参数)；

示例：


//访问静态变量(类变量)

System.out.println(Student.room);

  

//访问静态方法

Student.showNum();

静态方法调用的注意事项：

静态方法可以直接访问类变量和静态方法。
静态方法不能直接访问普通成员变量或成员方法。反之成员方法可以直接访问类变量或静态方法。
静态方法中，不能使用 this关键字。

9.3 静态原理图解

static 修饰的内容：

是随着类的加载而加载的，且只加载一次。
存储于一块固定的内存区域（静态区），所以，可以直接被类名调用。
它优先于对象存在，所以，可以被所有对象共享。

静态的内存图

9.4 静态代码块

静态代码块：定义在成员位置，使用static修饰的代码块{ }。

位置：类中方法外。
执行：随着类的加载而执行且执行一次，优先于 main方法和构造方法的执行。

格式：


public  class  ClassName{

static {

// 执行语句

}

}

示例：


public  class  Person {

  

static {

System.out.println("静态代码块执行！");

}

  

public  Person() {

System.out.println("构造方法执行！");

}

  

}

调用Person类


/*

静态代码块特点：当第一次用到本类时，静态代码块执行唯一的一次。

静态内容总是优先于非静态，所以静态代码块比构造方法先执行。

  

静态代码块的典型用途：用来一次性地对静态成员变量进行赋值。

*/

public  class  Demo04Static {

  

public  static  void  main(String[] args) {

//静态代码块先执行，且只执行一次，构造方法执行了两次

Person  one = new  Person();

Person  two = new  Person();

}

  

}

10 final关键字

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。

final：不可改变。可以用于修饰类、方法和变量。

类：被修饰的类，不能被继承。
方法：被修饰的方法，不能被重写。
变量：被修饰的变量，不能被重新赋值。

10.1 修饰类

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。

10.2 修饰方法

格式如下：


修饰符 final 返回值类型 方法名(参数列表){

//方法体

}

重写被 final 修饰的方法，编译时就会报错。

10.3 修饰变量

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

}

}

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

}

}

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。

11 权限修饰符

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

不同权限的访问能力:

| ---------------------- | ------ | --------- | --------------- | ------- |

| 同一类中 | YES | YES | YES | YES |

| 同一包中(子类与无关类) | YES | YES | YES | NO |

| 不同包的子类 | YES | YES | NO | NO |

| 不同包中的无关类 | YES | NO | NO | NO |

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。

注意：不加权限修饰符，其访问能力与default修饰符相同

12 内部类

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。

12.1 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， Engine 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

内部类重名变量访问：


public  class  Outer {

int  num = 10;

public  class  Inner{

int  num = 20;

public  void  methodInner(){

int  num = 30;

System.out.println(num);

System.out.println(this.num);

System.out.println(Outer.this.num);

}

}

  

public  static  void  main(String[] args) {

Outer.Inner  inner = new  Outer().new Inner();

inner.methodInner();

}

}

  

输出：

30

20

10

12.2 匿名内部类

匿名内部类：是内部类的简化写法。它的本质是一个带具体实现的父类或者父接口的匿名的子类对象。开发中，最常用到的内部类就是匿名内部类了。

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();

}

}

13 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。

13.1 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。

13.2 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。

13.3 interface 作为方法参数和返回值类型

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<Integer> getEvenNum(List<Integer> list) {

// 创建保存偶数的集合

ArrayList<Integer> 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<Integer> 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。