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java--章面向对象编程(高级部分)

article 2024/11/15 1:44:05

类变量和类方法

类变量

类变量内存布局

什么是类变量

类变量也叫 静态变量/静态属性，是该类的所有对象共享的变量，任何一个该类的对象去访问它时，取到的都是相同的值，同样任何一个该类的对象去修改它时，修改的也是同一个变量。

如何定义类变量

定义语法：
访问修饰符        static        数据类型        变量名；

如何访问类变量

类名.类变量名
对象名.类变量名 [静态变量的访问修饰符的访向权限和范围和普通属性是一样的。]
推荐使用:类名类变量名:

类变量使用注意事项和细节讨论

（1）当我们需要让某个类的所有对象都共享一个变量时，可以考虑使用类变量。
（2）类变量是该类的所有对象共享的，而实例变量是每个对象独享的。
（3）加上 static 称为类变量或静态变量，否则称为实例变量/普通变量/非静态变量。
（4）类变量可以通过类名.类变量名或者对象名.类变量名来访问。
（5） 类变量是在类加载时就初始化了，也就是说，即使你没有创建对象，只要类加载了，就可以使用类变量了。
（6）类变量的生命周期是随类的加载开始，随着类消亡而销毁。

package com.hspedu.static_;

public class StaticDetail {
    public static void main(String[] args) {
        B b = new B();
        //System.out.println(B.n1);
        System.out.println(B.n2);
        //静态变量是类加载的时候，就创建了,所以我们没有创建对象实例
        //也可以通过类名.类变量名来访问
        System.out.println(C.address);
    }
}

class B {
    public  int n1 = 100;
    public static int n2 = 200;
}
class C {
    public static String address = "北京";
}

类方法

类方法也叫静态方法

当方法中不涉及到任何和对象相关的成员，则可以将方法设计成静态方法，提高开发效率。

比如:工具类中的方法utils
Math类、Arrays类、 Collections集合类看下源码:

形式如下:

static 访问修饰符 数据返回类型  方法名(){}

访问修饰符 static  数据返回类型 方法名(){}

package com.hspedu.static_;

public class StaticMethod {
    public static void main(String[] args) {
        //创建2个学生对象，叫学费
        Stu tom = new Stu("tom");
        //tom.payFee(100);
        Stu.payFee(100);//对不对?对

        Stu mary = new Stu("mary");
        //mary.payFee(200);
        Stu.payFee(200);//对

        //输出当前收到的总学费
        Stu.showFee();//300

        //如果我们希望不创建实例，也可以调用某个方法(即当做工具来使用)
        //这时，把方法做成静态方法时非常合适
        System.out.println("9开平方的结果是=" + Math.sqrt(9));

        System.out.println(MyTools.calSum(10, 30));
    }
}
//开发自己的工具类时，可以将方法做成静态的，方便调用
class MyTools  {
    //求出两个数的和
    public static double calSum(double n1, double n2) {
        return  n1 + n2;
    }
    //可以写出很多这样的工具方法...
}
class Stu {
    private String name;//普通成员
    //定义一个静态变量，来累积学生的学费
    private static double fee = 0;

    public Stu(String name) {
        this.name = name;
    }
    //说明
    //1. 当方法使用了static修饰后，该方法就是静态方法
    //2. 静态方法就可以访问静态属性/变量
    public static void payFee(double fee) {
        Stu.fee += fee;//累积到
    }
    public static void showFee() {
        System.out.println("总学费有:" + Stu.fee);
    }
}

小结

在程序员实际开发，往往会将一些通用的方法，设计成静态方法，这样我们不需要创建对象就可以使用了,比如打印一维数组，冒泡排序，完成某个计算任务等.. [举例说明..]

类方法使用注意事项和细节讨论

1)类方法和普通方法都是随着类的加载而加载，将结构信息存储在方法区:
类方法中无this的参数
普通方法中隐含着this的参数
2)类方法可以通过类名调用，也可以通过对象名调用。[举例]
3)普通方法和对象有关，需要通过对象名调用，比如对象名.方法名(参数)，不能通过类名调用。[举例]
4)类方法中不允许使用和对象有关的关键字，比如this和super。普通方法(成员方法)可以。
5)类方法(静态方法)中只能访问静态变量或静态方法。[如何理解]
6)普通成员方法，既可以访问非静态成员，也可以访问静态成员。

小结:静态方法，只能访问静态的成员,非静态的方法，可以访问静态成员和非静态成员
(必须遵守访问权限)

package com.hspedu.static_;

public class StaticMethodDetail {
    public static void main(String[] args) {

        D.hi();//ok
        //非静态方法，不能通过类名调用
        //D.say();, 错误，需要先创建对象，再调用
        new D().say();//可以
    }
}
class D {

    private int n1 = 100;
    private static  int n2 = 200;
    public void say() {//非静态方法,普通方法

    }

    public static  void hi() {//静态方法,类方法
        //类方法中不允许使用和对象有关的关键字，
        //比如this和super。普通方法(成员方法)可以。
        //System.out.println(this.n1);
    }

    //类方法(静态方法)中 只能访问 静态变量 或静态方法
    //口诀:静态方法只能访问静态成员.
    public static void hello() {
        System.out.println(n2);
        System.out.println(D.n2);
        //System.out.println(this.n2);不能使用
        hi();//OK
        //say();//错误
    }
    //普通成员方法，既可以访问  非静态成员，也可以访问静态成员
    //小结: 非静态方法可以访问 静态成员和非静态成员
    public void ok() {
        //非静态成员
        System.out.println(n1);
        say();
        //静态成员
        System.out.println(n2);
        hello();

    }
}

理解main方法语法

深入理解main方法

public static void main(String[] args) {    }

（1）main 方法是虚拟机调用。
（2）Java 虚拟机需要调用类的 main() 方法，所以该方法的访问权限必须是 public。
（3）Java 虚拟机在执行 main() 方法时不必创建对象，所以该方法必须是 static。
（4）该方法接收 String 类型的数组参数，该数组中保存执行 Java 命令时传递给所运行的类的参数。
（5）Java 执行程序时，传参（参数1 参数2 参数3）。

特别提示：

1)在main()方法中，我们可以直接调用main方法所在类的静态方法或静态属性。
2)但是，不能直接访问该类中的非静态成员，必须创建该类的一个实例对象后，才能通过这个对象去访问类中的非静态成员，[举例说明]Main01.java

package com.hspedu.main_;

public class Main01 {

    //静态的变量/属性
    private static  String name = "韩顺平教育";
    //非静态的变量/属性
    private int n1 = 10000;
    //静态方法
    public static  void hi() {
        System.out.println("Main01的 hi方法");
    }
    //非静态方法
    public void cry() {
        System.out.println("Main01的 cry方法");
    }

    public static void main(String[] args) {
        //可以直接使用 name
        //1. 静态方法main 可以访问本类的静态成员
        System.out.println("name=" + name);
        hi();
        //2. 静态方法main 不可以访问本类的非静态成员
        //System.out.println("n1=" + n1);//错误
        //cry();
        //3. 静态方法main 要访问本类的非静态成员，需要先创建对象 , 再调用即可
        Main01 main01 = new Main01();
        System.out.println(main01.n1);//ok
        main01.cry();
    }
}

说明:在idea如何传递参数

package com.hspedu.main_;

public class Main02 {
    public static void main(String[] args) {
        for ( int i = 0; i < args.length; i++ ) {
            System.out.println("args[" + i + "] = " + args[i]);
        }
    }
}

代码块

基本介绍

（1）代码块又称为初始化块，属于类中的成员【即是类的一部分】，类似于方法，将逻辑语句封装在方法体中，通过｛｝包围起来。
（2）但和方法不同，没有方法名，没有返回，没有参数，只有方法体，而且不用通过对象或类显式调用，而是 加载类时，或创建对象时隐式调用。

基本语法

[ 修饰符 ]｛
        代码
｝；

注意：

（1）修饰符可选，要写的话，也只能写 static
（2）代码块分为两类，使用 static 修饰的叫静态代码块，没有 static 修饰的，叫普通代码块。
（3）逻辑语句可以为任何逻辑语句（输入、输出、方法调用、循环、判断等）

代码块的好处

（1）相当于另外一种形式的构造器（对构造器的补充机制），可以做初始化的操作。
（2）场景：如果多个构造器中都有重复的语句，可以抽取到初始化块中，提高代码的重用性。
（3）代码块优先构造器执行。

案例演示

package com.hspedu.codeblock_;

public class CodeBlock01 {
    public static void main(String[] args) {

        Movie movie = new Movie("你好，李焕英");
        System.out.println("===============");
        Movie movie2 = new Movie("唐探3", 100, "陈思诚");
    }
}

class Movie {
    private String name;
    private double price;
    private String director;

    //3个构造器-》重载
    //老韩解读
    //(1) 下面的三个构造器都有相同的语句
    //(2) 这样代码看起来比较冗余
    //(3) 这时我们可以把相同的语句，放入到一个代码块中，即可
    //(4) 这样当我们不管调用哪个构造器，创建对象，都会先调用代码块的内容
    //(5) 代码块调用的顺序优先于构造器..
    {
        System.out.println("电影屏幕打开...");
        System.out.println("广告开始...");
        System.out.println("电影正是开始...");
    };

    public Movie(String name) {
        System.out.println("Movie(String name) 被调用...");
        this.name = name;
    }

    public Movie(String name, double price) {

        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    public Movie(String name, double price, String director) {

        System.out.println("Movie(String name, double price, String director) 被调用...");
        this.name = name;
        this.price = price;
        this.director = director;
    }
}

代码块使用注意事项和细节讨论

（1）static 代码块也叫静态代码块，作用就是对类进行初始化，而且它随着类的加载而执行，并且只会执行一次。如果是普通代码块，每创建一个对象，就执行一次。
（2）类什么时候被加载
1、创建对象实例时（new）
2、创建子类对象实例，父类也会被加载
3、使用类的静态成员时（静态属性，静态方法）
（3）普通的代码块，在创建对象实例时，会被隐式的调用。
被创建一次，就会调用一次。
如果只是使用类的静态成员时，普通代码块并不会执行。
（4)创建一个对象时，在一个类调用顺序是:(重点，难点)：
①调用静态代码块和静态属性初始化(注意:静态代码块和静态属性初始化调用的优先级一样，如果有多个静态代码块和多个静态变量初始化，则按他们定义的顺序调用) [举例说明]
②调用普通代码块和普通属性的初始化(注意:普通代码块和普通属性初始化调用的优先级一样，如果有多个普通代码块和多个普通属性初始化，则按定义顺序调用)
③调用构造方法。新写一个类演示[CodeBlockDetail02.java ]
（5）构造器的最前面其实隐含了 super() 和调用普通代码块，静态相关的代码块，属性初始化，在类加载时，就执行完毕，因此是优先于构造器和普通代码块执行的。
（6）继承关系的调用顺序：
1️⃣父类的静态代码块和静态属性
2️⃣子类的静态代码块和静态属性
3️⃣父类的普通代码块和普通属性初始化
4️⃣父类的构造方法
5️⃣子类的普通代码块和普通属性初始化
6️⃣子类的构造方法
（7）静态代码块只能直接调用静态成员（静态属性和静态方法），普通代码块可以调用任意成员。

代码：

package com.hspedu.codeblock_;

public class CodeBlockDetail01 {
    public static void main(String[] args) {

        //类被加载的情况举例
        //1. 创建对象实例时(new)
        // AA aa = new AA();
        //2. 创建子类对象实例，父类也会被加载, 而且，父类先被加载，子类后被加载
        // AA aa2 = new AA();
        //3. 使用类的静态成员时(静态属性，静态方法)
        // System.out.println(Cat.n1);

        //static代码块，是在类加载时，执行的，而且只会执行一次.
//        DD dd = new DD();
//        DD dd1 = new DD();

        //普通的代码块，在创建对象实例时，会被隐式的调用。
        // 被创建一次，就会调用一次。
        // 如果只是使用类的静态成员时，普通代码块并不会执行

        System.out.println(DD.n1);//8888, 静态模块块一定会执行

    }
}

class DD {
    public static int n1 = 8888;//静态属性
    //静态代码块
    static {
        System.out.println("DD 的静态代码1被执行...");//
    }
    //普通代码块, 在new 对象时，被调用，而且是每创建一个对象，就调用一次
    //可以这样简单的，理解 普通代码块是构造器的补充
    {
        System.out.println("DD 的普通代码块...");
    }
}

class Animal {
    //静态代码块
    static {
        System.out.println("Animal 的静态代码1被执行...");//
    }
}

class Cat extends Animal {

    public static  int n1 = 999;//静态属性

    //静态代码块
    static {
        System.out.println("Cat 的静态代码1被执行...");//
    }
}

class BB {
    //静态代码块
    static {
        System.out.println("BB 的静态代码1被执行...");//1
    }
}

class AA extends BB {


    //静态代码块
    static {
        System.out.println("AA 的静态代码1被执行...");//2
    }
}

package com.hspedu.codeblock_;

public class CodeBlockDetail02 {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();// (1) A 静态代码块01 (2) getN1被调用...(3)A 普通代码块01(4)getN2被调用...(5)A() 构造器被调用
    }
}

class A {
    { //普通代码块
        System.out.println("A 普通代码块01");
    }
    private int n2 = getN2();//普通属性的初始化


    static { //静态代码块
        System.out.println("A 静态代码块01");
    }

    //静态属性的初始化
    private static  int n1 = getN1();

    public static int getN1() {
        System.out.println("getN1被调用...");
        return 100;
    }
    public int getN2() { //普通方法/非静态方法
        System.out.println("getN2被调用...");
        return 200;
    }

    //无参构造器
    public A() {
        System.out.println("A() 构造器被调用");
    }

}

package com.hspedu.codeblock_;

public class CodeBlockDetail03 {
    public static void main(String[] args) {
        new BBB();//(1)AAA的普通代码块(2)AAA() 构造器被调用(3)BBB的普通代码块(4)BBB() 构造器被调用
    }
}

class AAA { //父类Object
    {
        System.out.println("AAA的普通代码块");
    }
    public AAA() {
        //(1)super()
        //(2)调用本类的普通代码块
        System.out.println("AAA() 构造器被调用....");
    }
}

class BBB extends AAA  {
    {
        System.out.println("BBB的普通代码块...");
    }
    public BBB() {
        //(1)super()
        //(2)调用本类的普通代码块
        System.out.println("BBB() 构造器被调用....");
    }
}

package com.hspedu.codeblock_;

public class CodeBlockDetail04 {
    public static void main(String[] args) {
        //老师说明
        //(1) 进行类的加载
        //1.1 先加载 父类 A02 1.2 再加载 B02
        //(2) 创建对象
        //2.1 从子类的构造器开始
        //new B02();//对象

        new C02();
    }
}

class A02 { //父类
    private static int n1 = getVal01();
    static {
        System.out.println("A02的一个静态代码块..");//(2)
    }
    {
        System.out.println("A02的第一个普通代码块..");//(5)
    }
    public int n3 = getVal02();//普通属性的初始化
    public static int getVal01() {
        System.out.println("getVal01");//(1)
        return 10;
    }

    public int getVal02() {
        System.out.println("getVal02");//(6)
        return 10;
    }

    public A02() {//构造器
        //隐藏
        //super()
        //普通代码和普通属性的初始化......
        System.out.println("A02的构造器");//(7)
    }

}

class C02 {
    private int n1 = 100;
    private static  int n2 = 200;

    private void m1() {

    }
    private static void m2() {

    }

    static {
        //静态代码块，只能调用静态成员
        //System.out.println(n1);错误
        System.out.println(n2);//ok
        //m1();//错误
        m2();
    }
    {
        //普通代码块，可以使用任意成员
        System.out.println(n1);
        System.out.println(n2);//ok
        m1();
        m2();
    }
}

class B02 extends A02 { //

    private static int n3 = getVal03();

    static {
        System.out.println("B02的一个静态代码块..");//(4)
    }
    public int n5 = getVal04();
    {
        System.out.println("B02的第一个普通代码块..");//(9)
    }

    public static int getVal03() {
        System.out.println("getVal03");//(3)
        return 10;
    }

    public int getVal04() {
        System.out.println("getVal04");//(8)
        return 10;
    }
    //一定要慢慢的去品..
    public B02() {//构造器
        //隐藏了
        //super()
        //普通代码块和普通属性的初始化...
        System.out.println("B02的构造器");//(10)
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
}

单例设计模式

什么是设计模式

静态方法和属性的经典使用
设计模式是在大量的实践中总结和理论化之后优选的代码结构、编程风格.以及解决问题的思考方式。设计模式就像是经典的棋谱，不同的棋局，我们用不同的棋谱，免去我们自己再思考和摸索

什么是单例模式

单例(单个的实例)

所谓类的单例设计模式，就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中，对某个类只能存在一个对象实例，并且该类只提供一个取得其对象实例的方法
单例模式有两种方式:1)饿汉式 2)懒汉式

演示饿汉式和懒汉式单例模式的实现。步骤如下:
1)构造器私有化 =》防止直接 new
2)类的内部创建对象
3)向外暴露一个静态的公共方法。getlnstance
4)代码实现 singleTon01.java singleTon02.java

饿汉式单例模式

package com.hspedu.single_;

public class SingleTon01 {

    public static void main(String[] args) {
//        GirlFriend xh = new GirlFriend("小红");
//        GirlFriend xb = new GirlFriend("小白");

        //通过方法可以获取对象
        GirlFriend instance = GirlFriend.getInstance();
        System.out.println(instance);

        GirlFriend instance2 = GirlFriend.getInstance();
        System.out.println(instance2);

        System.out.println(instance == instance2);//T
        //System.out.println(GirlFriend.n1);

        //...


    }

}

//有一个类， GirlFriend
//只能有一个女朋友
class GirlFriend {

    private String name;
    //public static  int n1 = 100;
    //为了能够在静态方法中，返回 gf对象，需要将其修饰为static
    //對象，通常是重量級的對象, 餓漢式可能造成創建了對象，但是沒有使用.
    private static GirlFriend gf = new GirlFriend("小红红");

    //如何保障我们只能创建一个 GirlFriend 对象
    //步骤[单例模式-饿汉式]
    //1. 将构造器私有化
    //2. 在类的内部直接创建对象(该对象是static)
    //3. 提供一个公共的static方法，返回 gf对象
    private GirlFriend(String name) {
        System.out.println("構造器被調用.");
        this.name = name;
    }

    public static GirlFriend getInstance() {
        return gf;

    }

    @Override
    public String toString() {
        return "GirlFriend{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

懒汉式单例模式

package com.hspedu.single_;

/**
 * 演示懶漢式的單例模式
 */
public class SingleTon02 {
    public static void main(String[] args) {
        //new Cat("大黃");
        //System.out.println(Cat.n1);
        Cat instance = Cat.getInstance();
        System.out.println(instance);


        //再次調用getInstance
        Cat instance2 = Cat.getInstance();
        System.out.println(instance2);

        System.out.println(instance == instance2);//T

    }
}


//希望在程序運行過程中，只能創建一個Cat對象
//使用單例模式
class Cat {
    private String name;
    public static  int n1 = 999;
    private static Cat cat ; //默認是null

    //步驟
    //1.仍然構造器私有化
    //2.定義一個static靜態屬性對象
    //3.提供一個public的static方法，可以返回一個Cat對象
    //4.懶漢式，只有當用戶使用getInstance時，才返回cat對象, 後面再次調用時，會返回上次創建的cat對象
    //  從而保證了單例
    private Cat(String name) {
        System.out.println("構造器調用...");
        this.name = name;
    }
    public static Cat getInstance() {

        if(cat == null) {//如果還沒有創建cat對象
            cat = new Cat("小可愛");
        }
        return cat;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Cat{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

饿汉式VS懒汉式

二者最主要的区别在于创建对象的时机不同:饿汉式是在类加载就创建了对象实例，而懒汉式是在使用时才创建。
饿汉式不存在线程安全问题，懒汉式存在线程安全问题。(后面学习线程后，会完善一把)
饿汉式存在浪费资源的可能。因为如果程序员一个对象实例都没有使用，那么饿汉式创建的对象就浪费了，懒汉式是使用时才创建，就不存在这个问题。
在我们iavaSE标准类中，java.lang.Runtime就是经典的单例模式

final 关键字

基本介绍

final 中文意思：最后的，最终的
final 可以修饰类、属性、方法和局部变量

使用到 final 的情况：
（1）当不希望类被继承时，可以用 final 修饰。
（2）当不希望父类的某个方法被子类覆盖/重写（override）时，可以用 final 关键字修饰。
（3）当不希望类的的某个属性的值被修改，可以用 final 修饰。
（4）当不希望某个局部变量被修改，可以使用 final 修饰。

final 使用注意事项和细节讨论

（1）final 修饰的属性又叫常量，一般用 XX_XX_XX来命名。
（2）final 修饰的属性在定义时，必须赋初值，并且以后不能再修改，赋值可以在如下位置之一：
定义时；在构造器中；在代码块中
（3）如果 final 修饰的属性是静态的，则初始化的位置只能是：
定义时；在静态代码块；不能在构造器中
（4）final 类不能继承，但是可以实例化对象。
（5）如果类不是 final 类，但是含有 final 方法，则该方法虽然不能重写，但是可以被继承。
（6）一般来说，如果一个类已经是 final 类了，就没有必要再将方法修饰成 final 方法。
（7）final 不能修饰构造方法（即构造器）。
（8）final 和 static 往往搭配使用，效率更高，底层编译器做了优化处理。
（9）包装类（Integer、Double、Float、Boolean等）都是final类，String 也是 final 类。

抽象类

当父类的一些方法不能确定时，可以用 abstract 关键字来修饰该方法，这个方法就是抽象方法，用 abstract 来修饰该类就是抽象类。

抽象类的介绍

（1）用 abstract 关键字来修饰一个类时，这个类就叫抽象类。
（2）用 abstract 关键字来修饰一个方法时，这个方法就是抽象方法。
（3）抽象类的价值更多作用是在于设计，是设计者设计好后，让子类继承并实现抽象类。

抽象类使用的注意事项和细节讨论

（1）抽象类不能被实例化。
（2）抽象类可以没有抽象方法。
（3）有抽象方法的类一定是抽象类。
（4）abstract 只能修饰类和方法，不能修饰属性和其它的。
（5）抽象类可以有任意成员【因为抽象类本质还是类】，比如：非抽象方法、构造器、静态属性等等
（6）抽象方法不能有主体，即不能实现。
（7）如果一个类继承了抽象类，则它必须实现抽象类的所有抽象方法，除非它自己也声明为抽象类。
（8）抽象方法不能使用 private、final 和 static 来修饰，因为这些关键字都是和重写相违背的。

package com.hspedu.abstract_;

public class AbstractDetail01 {
    public static void main(String[] args) {
        //抽象类，不能被实例化
        //new A();
    }
}
//抽象类不一定要包含abstract方法。也就是说,抽象类可以没有abstract方法
//，还可以有实现的方法。
abstract class A {
    public void hi() {
        System.out.println("hi");
    }
}
//一旦类包含了abstract方法,则这个类必须声明为abstract
abstract class B {
    public abstract void hi();
}
//abstract 只能修饰类和方法，不能修饰属性和其它的
class C {
   // public abstract int n1 = 1;
}

package com.hspedu.abstract_;

public class AbstractDetail02 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello");
    }
}
//抽象方法不能使用private、final 和 static来修饰，因为这些关键字都是和重写相违背的
abstract class H {
    public   abstract void hi();//抽象方法
}

//如果一个类继承了抽象类，则它必须实现抽象类的所有抽象方法，除非它自己也声明为abstract类
abstract class E {
    public abstract void hi();
}
abstract class F extends E {

}
class G extends E {
    @Override
    public void hi() { //这里相等于G子类实现了父类E的抽象方法，所谓实现方法，就是有方法体

    }
}

//抽象类的本质还是类，所以可以有类的各种成员
abstract class D {
    public int n1 = 10;
    public static  String name = "韩顺平教育";
    public void hi() {
        System.out.println("hi");
    }
    public abstract void hello();
    public static void ok() {
        System.out.println("ok");
    }
}

抽象类最佳实践-模板设计模式

基本介绍

抽象类体现的就是一种模板模式的设计，抽象类作为多个子类的通用模板，子类在抽象类的基础上进行扩展、改造，但子类总体上会保留抽象类的行为方式。

模板设计模式能解决的问题

当功能内部一部分实现是确定，一部分实现是不确定的。这时可以把不确定的部分暴露出去，让子类去实现。
编写一个抽象父类，父类提供了多个子类的通用方法，并把一个或多个方法留给其子类实现，就是一种模板模式

最佳实践

package com.hspedu.abstract_;

abstract public class Template { //抽象类-模板设计模式

    public abstract void job();//抽象方法

    public void calculateTime() {//实现方法，调用job方法
        //得到开始的时间
        long start = System.currentTimeMillis();
        job(); //动态绑定机制
        //得的结束的时间
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("任务执行时间 " + (end - start));
    }
}

package com.hspedu.abstract_;

public class AA extends Template {

    //计算任务
    //1+....+ 800000
    @Override
    public void job() { //实现Template的抽象方法job

        long num = 0;
        for (long i = 1; i <= 800000; i++) {
            num += i;
        }
    }

//    public void job2() {
//        //得到开始的时间
//        long start = System.currentTimeMillis();
//        long num = 0;
//        for (long i = 1; i <= 200000; i++) {
//            num += i;
//        }
//        //得的结束的时间
//        long end = System.currentTimeMillis();
//        System.out.println("AA 执行时间 " + (end - start));
//    }
}

package com.hspedu.abstract_;

public class BB extends Template{

    public void job() {//这里也去，重写了Template的job方法

        long num = 0;
        for (long i = 1; i <= 80000; i++) {
            num *= i;
        }

    }
}

package com.hspedu.abstract_;

public class TestTemplate {
    public static void main(String[] args) {

        AA aa = new AA();
        aa.calculateTime(); //这里还是需要有良好的OOP基础，对多态

        BB bb = new BB();
        bb.calculateTime();
    }
}

接口

基本介绍

接口就是给出一些没有实现的方法，封装到一起，到某个类要使用的时候，在根据具体情况把这些方法写出来。

语法：

interface  接口名｛
        //属性
        //抽象方法

｝
class 类名 implements 接口｛
                自己属性；
                自己方法：
                必须实现的接口的抽象方法
｝

package com.hspedu.interface_;

public interface UsbInterface { //接口
    //规定接口的相关方法,老师规定的.即规范...
    public void start();
    public void stop();
}

package com.hspedu.interface_;

public class Camera implements UsbInterface{//实现接口,就是把接口方法实现

    @Override
    public void start() {
        System.out.println("相机开始工作...");
    }

    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("相机停止工作....");
    }
}

package com.hspedu.interface_;

//Phone 类 实现 UsbInterface
//解读1. 即 Phone类需要实现 UsbInterface接口 规定/声明的方法
public class Phone implements UsbInterface {

    @Override
    public void start() {
        System.out.println("手机开始工作...");
    }

    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("手机停止工作.....");
    }
}

package com.hspedu.interface_;

public class Interface01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建手机，相机对象
        //Camera 实现了 UsbInterface
        Camera camera = new Camera();
        //Phone 实现了 UsbInterface
        Phone phone = new Phone();
        //创建计算机
        Computer computer = new Computer();
        computer.work(phone);//把手机接入到计算机
        System.out.println("===============");
        computer.work(camera);//把相机接入到计算机

    }
}

接口是更加抽象的抽象类。

（1）在 Jdk7.0 前接口里的所有方法都没有方法体。
（2）在 Jdk8.0 后接口类可以有静态方法（static）、默认方法（default），也就是说接口中可以有方法的具体实现。

注意事项和细节

（1）接口不能被实例化。
（2）接口中所有的方法是 public 方法，接口中抽象方法，可以不用 abstract 修饰。
（3）一个普通类实现接口，就必须将该接口的所有方法都实现。
（4）抽象类实现接口，可以不用实现接口的方法。
（5）一个类同时可以实现多个接口。
（6）接口中的属性，只能是 public static final 修饰符。
比如：int a=1；实际上是 public static final int a = 1；（必须初始化）
（7）接口中属性的访问形式：接口名 . 属性名。
（8）一个接口不能继承其它的类，但是可以继承多个别的接口。
（9）接口的修饰符只能是 public 和默认，这点和类的修饰符是一样的。

package com.hspedu.interface_;

public class InterfaceDetail01 {
    public static void main(String[] args) {
        //new IA();
    }
}

//1.接口不能被实例化
//2.接口中所有的方法是 public方法,  接口中抽象方法，可以不用abstract 修饰
//3.一个普通类实现接口,就必须将该接口的所有方法都实现,可以使用alt+enter来解决
//4.抽象类去实现接口时，可以不实现接口的抽象方法
interface IA {
    void say();//修饰符 public protected 默认 private
    void hi();
}
class Cat implements IA{
    @Override
    public void say() {

    }

    @Override
    public void hi() {

    }
}
abstract class Tiger implements  IA {

}

package com.hspedu.interface_;

public class InterfaceDetail02 {
    public static void main(String[] args) {
        //老韩证明 接口中的属性,是 public static final
        System.out.println(IB.n1);//说明n1 就是static
        //IB.n1 = 30; 说明n1 是 final
    }
}
interface IB {
    //接口中的属性,只能是final的，而且是 public static final 修饰符
    int n1 = 10; //等价 public static final int n1 = 10;
    void hi();
}
interface IC {
    void say();
}
//接口不能继承其它的类,但是可以继承多个别的接口
interface ID extends IB,IC {
}
//接口的修饰符 只能是 public 和默认，这点和类的修饰符是一样的
interface IE{}

//一个类同时可以实现多个接口
class Pig implements IB,IC {
    @Override
    public void hi() {
    }
    @Override
    public void say() {
    }
}

实现接口vs继承类

接口和继承解决的问题不同
（1）继承的价值主要在于：解决代码的复用性和可维护性。
（2）接口的价值主要在于：设计，设计好各种规范（方法），让其它类去实现这些方法。

接口比继承更加灵活：
继承是满足 is-a 的关系，而接口只需满足 like-a 的关系。

package com.hspedu.interface_;

public class ExtendsVsInterface {
    public static void main(String[] args) {
        LittleMonkey wuKong = new LittleMonkey("悟空");
        wuKong.climbing();
        wuKong.swimming();
        wuKong.flying();
    }
}

//猴子
class Monkey {
    private String name;

    public Monkey(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void climbing() {
        System.out.println(name + " 会爬树...");
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

//接口
interface Fishable {
    void swimming();
}
interface Birdable {
    void flying();
}

//继承
//小结:  当子类继承了父类，就自动的拥有父类的功能
//      如果子类需要扩展功能，可以通过实现接口的方式扩展.
//      可以理解 实现接口 是 对java 单继承机制的一种补充.
class LittleMonkey extends Monkey implements Fishable,Birdable {

    public LittleMonkey(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void swimming() {
        System.out.println(getName() + " 通过学习，可以像鱼儿一样游泳...");
    }

    @Override
    public void flying() {
        System.out.println(getName() + " 通过学习，可以像鸟儿一样飞翔...");
    }
}

接口的多态特性

package com.hspedu.interface_;

public class InterfacePolyParameter {
    public static void main(String[] args) {

        //接口的多态体现
        //接口类型的变量 if01 可以指向 实现了IF接口类的对象实例
        IF if01 = new Monster();
        if01 = new Car();

        //继承体现的多态
        //父类类型的变量 a 可以指向 继承AAA的子类的对象实例
        AAA a = new BBB();
        a = new CCC();
    }
}

interface IF {}
class Monster implements IF{}
class Car implements  IF{}

class AAA {

}
class BBB extends AAA {}
class CCC extends AAA {}

package com.hspedu.interface_;

public class InterfacePolyArr {
    public static void main(String[] args) {

        //多态数组 -> 接口类型数组
        Usb[] usbs = new Usb[2];
        usbs[0] = new Phone_();
        usbs[1] = new Camera_();
        /*
        给Usb数组中，存放 Phone  和  相机对象，Phone类还有一个特有的方法call（），
        请遍历Usb数组，如果是Phone对象，除了调用Usb 接口定义的方法外，
        还需要调用Phone 特有方法 call
         */
        for(int i = 0; i < usbs.length; i++) {
            usbs[i].work();//动态绑定..
            //和前面一样，我们仍然需要进行类型的向下转型
            if(usbs[i] instanceof Phone_) {//判断他的运行类型是 Phone_
                ((Phone_) usbs[i]).call();
            }
        }

    }
}

interface Usb{
    void work();
}
class Phone_ implements Usb {
    public void call() {
        System.out.println("手机可以打电话...");
    }

    @Override
    public void work() {
        System.out.println("手机工作中...");
    }
}
class Camera_ implements Usb {

    @Override
    public void work() {
        System.out.println("相机工作中...");
    }
}

内部类

如果定义类在局部位置(方法中/代码块):(1) 局部内部类(2) 匿名内部类
定义在成员位置 (1) 成员内部类 (2) 静态内部类

基本介绍

一个类的内部又完整的嵌套了另一个类结构。被嵌套的类称为内部类（inner class），嵌套其他类的类称为外部类（outer class）。内部类最大的特点就是可以直接访问私有属性，并且可以体现类与类之间的包含关系。

基本语法

内部类的分类

定义在外部类局部位置上（比如方法内）：
（1）局部内部类（有类名）
（2）匿名内部类（没有类名，重点）

定义在外部类的成员位置上：
（1）成员内部类（没用static修饰）
（2）静态内部类（使用static修饰）

局部内部类的使用

说明：局部内部类是定义在外部类的局部位置，比如方法中，并且有类名。

（1）可以直接访问外部类的所有成员，包含私有的。
（2）不能添加访问修饰符，但是可以使用final修饰。
（3）作用域：仅仅在定义它的方法或代码块中。
（4）局部类—访问---->局部内部类的成员【直接访问】
（5）外部类—访问---->局部内部类的成员【直接访问】
访问方式：创建对象，再访问（注意：必须在作用域内）
（6）外部其他类—不能访问----->局部内部类
（7）如果外部类和局部内部类的成员重名时，默认遵循就近原则。如果想访问外部类的成员，则可以使用【外部类名.this.成员】去访问。

记住:
(1)局部内部类定义在方法中/代码块
(2)作用域在方法体或者代码块中
(3)本质仍然是一个类

package com.hspedu.innerclass;
/**
 * 演示局部内部类的使用
 */
public class LocalInnerClass {//
    public static void main(String[] args) {
        //演示一遍
        Outer02 outer02 = new Outer02();
        outer02.m1();
        System.out.println("outer02的hashcode=" + outer02);
    }
}


class Outer02 {//外部类
    private int n1 = 100;
    private void m2() {
        System.out.println("Outer02 m2()");
    }//私有方法
    public void m1() {//方法
        //1.局部内部类是定义在外部类的局部位置,通常在方法
        //3.不能添加访问修饰符,但是可以使用final 修饰
        //4.作用域 : 仅仅在定义它的方法或代码块中
        final class Inner02 {//局部内部类(本质仍然是一个类)
            //2.可以直接访问外部类的所有成员，包含私有的
            private int n1 = 800;
            public void f1() {
                //5. 局部内部类可以直接访问外部类的成员，比如下面 外部类n1 和 m2()
                //7. 如果外部类和局部内部类的成员重名时，默认遵循就近原则，如果想访问外部类的成员，
                //   使用 外部类名.this.成员）去访问
                //   老韩解读 Outer02.this 本质就是外部类的对象, 即哪个对象调用了m1, Outer02.this就是哪个对象
                System.out.println("n1=" + n1 + " 外部类的n1=" + Outer02.this.n1);
                System.out.println("Outer02.this hashcode=" + Outer02.this);
                m2();
            }
        }
        //6. 外部类在方法中，可以创建Inner02对象，然后调用方法即可
        Inner02 inner02 = new Inner02();
        inner02.f1();
    }

}

匿名内部类的使用(重要!!!!!!!)

说明：匿名内部类是定义在外部类的局部位置，并且没有类名。（比如方法中）

（1）本质是类（2）内部类（3）该类没有名字（4）同时还是一个对象

package com.hspedu.innerclass;


/**
 * 演示匿名内部类的使用
 */
public class AnonymousInnerClass {
    public static void main(String[] args) {
        Outer04 outer04 = new Outer04();
        outer04.method();
    }
}

class Outer04 { //外部类
    private int n1 = 10;//属性
    public void method() {//方法
        //基于接口的匿名内部类
        //解读
        //1.需求： 想使用IA接口,并创建对象
        //2.传统方式，是写一个类，实现该接口，并创建对象
        //3.需求是 Tiger/Dog 类只是使用一次，后面再不使用
        //4. 可以使用匿名内部类来简化开发
        //5. tiger的编译类型 ? IA
        //6. tiger的运行类型 ? 就是匿名内部类  Outer04$1
        /*
            我们看底层 会分配 类名 Outer04$1
            class Outer04$1 implements IA {
                @Override
                public void cry() {
                    System.out.println("老虎叫唤...");
                }
            }
         */
        //7. jdk底层在创建匿名内部类 Outer04$1,立即马上就创建了 Outer04$1实例，并且把地址
        //   返回给 tiger
        //8. 匿名内部类使用一次，就不能再使用
        IA tiger = new IA() {
            @Override
            public void cry() {
                System.out.println("老虎叫唤...");
            }
        };
        System.out.println("tiger的运行类型=" + tiger.getClass());
        tiger.cry();
        tiger.cry();
        tiger.cry();

//        IA tiger = new Tiger();
//        tiger.cry();

        //演示基于类的匿名内部类
        //分析
        //1. father编译类型 Father
        //2. father运行类型 Outer04$2
        //3. 底层会创建匿名内部类
        /*
            class Outer04$2 extends Father{
                @Override
                public void test() {
                    System.out.println("匿名内部类重写了test方法");
                }
            }
         */
        //4. 同时也直接返回了 匿名内部类 Outer04$2的对象
        //5. 注意("jack") 参数列表会传递给 构造器
        Father father = new Father("jack"){

            @Override
            public void test() {
                System.out.println("匿名内部类重写了test方法");
            }
        };
        System.out.println("father对象的运行类型=" + father.getClass());//Outer04$2
        father.test();

        //基于抽象类的匿名内部类
        Animal animal = new Animal(){
            @Override
            void eat() {
                System.out.println("小狗吃骨头...");
            }
        };
        animal.eat();
    }
}

interface IA {//接口
    public void cry();
}
//class Tiger implements IA {
//
//    @Override
//    public void cry() {
//        System.out.println("老虎叫唤...");
//    }
//}
//class Dog implements  IA{
//    @Override
//    public void cry() {
//        System.out.println("小狗汪汪...");
//    }
//}

class Father {//类
    public Father(String name) {//构造器
        System.out.println("接收到name=" + name);
    }
    public void test() {//方法
    }
}

abstract class Animal { //抽象类
    abstract void eat();
}

匿名内部类使用细节

（1）如果外部类和匿名内部类的成员重名时，默认遵循就近原则。如果想访问外部类的成员，则可以使用【外部类名.this.成员】去访问。
（2）匿名内部类的语法比较奇特。因为匿名内部类既是一个类的定义，同时它本身也是一个对象。因此从语法上看，它既有定义类的特征，也有创建对象的特征。
（3）可以直接访问外部类的所有成员，包含私有的。
（4）不能添加访问修饰符，因为它的地位就是一个局部变量。
（5）作用域：仅仅在定义它的方法或代码块中。
（6）匿名内部类—访问---->外部类成员 [访问方式：直接访问]
（7）外部其他类—不能访问----->匿名内部类

匿名内部类的最佳实践：当做实参直接传递，简洁高效

package com.hspedu.innerclass;

public class AnonymousInnerClassDetail {
    public static void main(String[] args) {

        Outer05 outer05 = new Outer05();
        outer05.f1();
        //外部其他类---不能访问----->匿名内部类
        System.out.println("main outer05 hashcode=" + outer05);
    }
}

class Outer05 {
    private int n1 = 99;
    public void f1() {
        //创建一个基于类的匿名内部类
        //不能添加访问修饰符,因为它的地位就是一个局部变量
        //作用域 : 仅仅在定义它的方法或代码块中
        Person p = new Person(){
            private int n1 = 88;
            @Override
            public void hi() {
                //可以直接访问外部类的所有成员，包含私有的
                //如果外部类和匿名内部类的成员重名时，匿名内部类访问的话，
                //默认遵循就近原则，如果想访问外部类的成员，则可以使用 （外部类名.this.成员）去访问
                System.out.println("匿名内部类重写了 hi方法 n1=" + n1 +
                        " 外部内的n1=" + Outer05.this.n1 );
                //Outer05.this 就是调用 f1的 对象
                System.out.println("Outer05.this hashcode=" + Outer05.this);
            }
        };
        p.hi();//动态绑定, 运行类型是 Outer05$1

        //也可以直接调用, 匿名内部类本身也是返回对象
        // class 匿名内部类 extends Person {}
//        new Person(){
//            @Override
//            public void hi() {
//                System.out.println("匿名内部类重写了 hi方法,哈哈...");
//            }
//            @Override
//            public void ok(String str) {
//                super.ok(str);
//            }
//        }.ok("jack");


    }
}

class Person {//类
    public void hi() {
        System.out.println("Person hi()");
    }
    public void ok(String str) {
        System.out.println("Person ok() " + str);
    }
}
//抽象类/接口...

成员内部类的使用

说明：成员内部类是定义在外部类的成员位置，并且没有static修饰。

（1）可以直接访问外部类的所有成员，包含私有的。
（2）可以添加任意访问修饰符（public、protected、默认、private），因为它的地位就是一个成员。
（3）作用域：和外部类的其他成员一样，为整个类体。在外部类的成员方法中创建成只内部类对象，再调用方法。
（4）成员内部类—访问---->外部类成员【访问方式：直接访问】。
（5）外部类—访问------>成员内部类【访问方式：创建对象，再访问】。
（6）外部其他类—访问---->成员内部类
（7）如果外部类和匿名内部类的成员重名时，默认遵循就近原则。如果想访问外部类的成员，则可以使用【外部类名.this.成员】去访问。

package com.hspedu.innerclass;

public class MemberInnerClass01 {
    public static void main(String[] args) {
        Outer08 outer08 = new Outer08();
        outer08.t1();

        //外部其他类，使用成员内部类的三种方式
        //老韩解读
        // 第一种方式
        // outer08.new Inner08(); 相当于把 new Inner08()当做是outer08成员
        // 这就是一个语法，不要特别的纠结.
        Outer08.Inner08 inner08 = outer08.new Inner08();
        inner08.say();
        // 第二方式 在外部类中，编写一个方法，可以返回 Inner08对象
        Outer08.Inner08 inner08Instance = outer08.getInner08Instance();
        inner08Instance.say();


    }
}

class Outer08 { //外部类
    private int n1 = 10;
    public String name = "张三";

    private void hi() {
        System.out.println("hi()方法...");
    }

    //1.注意: 成员内部类，是定义在外部内的成员位置上
    //2.可以添加任意访问修饰符(public、protected 、默认、private),因为它的地位就是一个成员
    public class Inner08 {//成员内部类
        private double sal = 99.8;
        private int n1 = 66;
        public void say() {
            //可以直接访问外部类的所有成员，包含私有的
            //如果成员内部类的成员和外部类的成员重名，会遵守就近原则.
            //，可以通过  外部类名.this.属性 来访问外部类的成员
            System.out.println("n1 = " + n1 + " name = " + name + " 外部类的n1=" + Outer08.this.n1);
            hi();
        }
    }
    //方法，返回一个Inner08实例
    public Inner08 getInner08Instance(){
        return new Inner08();
    }


    //写方法
    public void t1() {
        //使用成员内部类
        //创建成员内部类的对象，然后使用相关的方法
        Inner08 inner08 = new Inner08();
        inner08.say();
        System.out.println(inner08.sal);
    }
}

静态内部类

说明：静态内部类是定义在外部类的成员位置，并且有static修饰。

（1）可以直接访问外部类的所有静态成员，包含私有的，但不能直接访问非静态成员。
（2）可以添加任意访问修饰符（public、protected、默认、private），因为它的地位就是一个成员。
（3）作用域：同其他的成员，为整个类体。
（4）静态内部类—访问---->外部类【访问方式：直接访问所有静态成员】。
（5）外部类—访问------>静态内部类【访问方式：创建对象，再访问】。
（6）外部其他类—访问---->静态内部类
（7）如果外部类和匿名内部类的成员重名时，默认遵循就近原则。如果想访问外部类的成员，则可以使用【外部类名.this.成员】去访问。

package com.hspedu.innerclass;

public class StaticInnerClass01 {
    public static void main(String[] args) {
        Outer10 outer10 = new Outer10();
        outer10.m1();

        //外部其他类 使用静态内部类
        //方式1
        //因为静态内部类，是可以通过类名直接访问(前提是满足访问权限)
        Outer10.Inner10 inner10 = new Outer10.Inner10();
        inner10.say();
        //方式2
        //编写一个方法，可以返回静态内部类的对象实例.
        Outer10.Inner10 inner101 = outer10.getInner10();
        System.out.println("============");
        inner101.say();

        Outer10.Inner10 inner10_ = Outer10.getInner10_();
        System.out.println("************");
        inner10_.say();
    }
}

class Outer10 { //外部类
    private int n1 = 10;
    private static String name = "张三";
    private static void cry() {}
    //Inner10就是静态内部类
    //1. 放在外部类的成员位置
    //2. 使用static 修饰
    //3. 可以直接访问外部类的所有静态成员，包含私有的，但不能直接访问非静态成员
    //4. 可以添加任意访问修饰符(public、protected 、默认、private),因为它的地位就是一个成员
    //5. 作用域 ：同其他的成员，为整个类体
    static class Inner10 {
        private static String name = "韩顺平教育";
        public void say() {
            //如果外部类和静态内部类的成员重名时，静态内部类访问的时，
            //默认遵循就近原则，如果想访问外部类的成员，则可以使用 （外部类名.成员）
            System.out.println(name + " 外部类name= " + Outer10.name);
            cry();
        }
    }
    public void m1() { //外部类---访问------>静态内部类 访问方式：创建对象，再访问
        Inner10 inner10 = new Inner10();
        inner10.say();
    }
    public Inner10 getInner10() {
        return new Inner10();
    }
    public static Inner10 getInner10_() {
        return new Inner10();
    }
}

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