【java教學】Java修飾符

Java修飾符

Java語言提供了許多修飾符，主要分為以下兩類：

存取修飾符

非存取修飾符

修飾符用來定義類別、方法或變數，通常放在語句的最前端。我們透過下面的例子來說明：

public class className {
   // ...
}
private boolean myFlag;
static final double weeks = 9.5;
protected static final int BOXWIDTH = 42;
public static void main(String[] arguments) {
   // 方法体
}

存取控制修飾符

Java中，可以使用存取控制符來保護對類別、變數、方法和構造方法的存取。 Java支援4種不同的存取權限。

預設的，也稱為default，在同一包內可見，不使用任何修飾符。

私有的，以private修飾符指定，在同一類別內可見。

共有的，以public修飾符指定，對所有類別可見。

受保護的，以protected修飾符指定，對同一包內的類別和所有子類別可見。

預設存取修飾符-不使用任何關鍵字

使用預設存取修飾符宣告的變數和方法，對同一個套件內的類別是可見的。介面裡的變數都隱式宣告為public static final,而介面裡的方法預設存取權限為public。

實例：

如下例所示，變數和方法的宣告可以不使用任何修飾符。

String version = "1.5.1";
boolean processOrder() {
   return true;
}

私有訪問修飾符-private

私有訪問修飾符是最嚴格的訪問級別，所以被聲明為private的方法、變量和構造方法只能被所屬類訪問，並且類和接口不能聲明為private。

宣告為私有存取類型的變數只能透過類別中公共的getter方法被外部類別存取。

Private存取修飾符的使用主要用來隱藏類別的實作細節和保護類別的資料。

下面的類別使用了私有存取修飾符：

public class Logger {
   private String format;
   public String getFormat() {
      return this.format;
   }
   public void setFormat(String format) {
      this.format = format;
   }
}

實例中，Logger類別中的format變數為私有變量，所以其他類別不能直接得到並設定該變數的值。為了讓其他類別能夠操作該變量，定義了兩個public方法：getFormat() （傳回format的值）和setFormat(String)（設定format的值）

公有存取修飾符-public

被宣告為public的類別、方法、建構方法和介面能夠被任何其他類別存取。

如果幾個相互存取的public類別分佈在不用的套件中，則需要匯入對應public類別所在的套件。由於類別的繼承性，類別所有的公有方法和變數都能被其子類別繼承。

以下函數使用了公有存取控制：

public static void main(String[] arguments) {
   // ...
}

Java程式的main() 方法必須設定成公有的，否則，Java解釋器將無法運作該類別。

受保護的訪問修飾符-protected

被聲明為protected的變數、方法和構造器能被同一個包中的任何其他類別訪問，也能夠被不同包中的子類訪問。

Protected存取修飾符不能修飾類別和接口，方法和成員變數能夠聲明為protected，但是接口的成員變數和成員方法不能宣告為protected。

子類別能存取Protected修飾符宣告的方法和變量，這樣就能保護不相關的類別使用這些方法和變數。

下面的父類別使用了protected存取修飾符，子類別重載了父類別的openSpeaker()方法。

class AudioPlayer {
   protected boolean openSpeaker(Speaker sp) {
      // 实现细节
   }
}

class StreamingAudioPlayer {
   boolean openSpeaker(Speaker sp) {
      // 实现细节
   }
}

如果把openSpeaker()方法声明为private，那么除了AudioPlayer之外的类将不能访问该方法。如果把openSpeaker()声明为public，那么所有的类都能够访问该方法。如果我们只想让该方法对其所在类的子类可见，则将该方法声明为protected。

访问控制和继承

请注意以下方法继承的规则：

父类中声明为public的方法在子类中也必须为public。

父类中声明为protected的方法在子类中要么声明为protected，要么声明为public。不能声明为private。

父类中默认修饰符声明的方法，能够在子类中声明为private。

父类中声明为private的方法，不能够被继承。

非访问修饰符

为了实现一些其他的功能，Java也提供了许多非访问修饰符。

static修饰符，用来创建类方法和类变量。

Final修饰符，用来修饰类、方法和变量，final修饰的类不能够被继承，修饰的方法不能被继承类重新定义，修饰的变量为常量，是不可修改的。

Abstract修饰符，用来创建抽象类和抽象方法。

Synchronized和volatile修饰符，主要用于线程的编程。

Static修饰符

静态变量：

Static关键字用来声明独立于对象的静态变量，无论一个类实例化多少对象，它的静态变量只有一份拷贝。 静态变量也被成为类变量。局部变量能被声明为static变量。

静态方法：

Static关键字用来声明独立于对象的静态方法。静态方法不能使用类的非静态变量。静态方法从参数列表得到数据，然后计算这些数据。

对类变量和方法的访问可以直接使用classname.variablename和classname.methodname的方式访问。

如下例所示，static修饰符用来创建类方法和类变量。

public class InstanceCounter {
   private static int numInstances = 0;
   protected static int getCount() {
      return numInstances;
   }

   private static void addInstance() {
      numInstances++;
   }

   InstanceCounter() {
      InstanceCounter.addInstance();
   }

   public static void main(String[] arguments) {
      System.out.println("Starting with " +
      InstanceCounter.getCount() + " instances");
      for (int i = 0; i < 500; ++i){
         new InstanceCounter();
          }
      System.out.println("Created " +
      InstanceCounter.getCount() + " instances");
   }
}

以上实例运行编辑结果如下:

Started with 0 instances
Created 500 instances

Final修饰符

Final变量：

Final变量能被显式地初始化并且只能初始化一次。被声明为final的对象的引用不能指向不同的对象。但是final对象里的数据可以被改变。也就是说final对象的引用不能改变，但是里面的值可以改变。

Final修饰符通常和static修饰符一起使用来创建类常量。

实例:

public class Test{
  final int value = 10;
  // 下面是声明常量的实例
  public static final int BOXWIDTH = 6;
  static final String TITLE = "Manager";

  public void changeValue(){
     value = 12; //将输出一个错误
  }
}

Final方法

类中的Final方法可以被子类继承，但是不能被子类修改。

声明final方法的主要目的是防止该方法的内容被修改。

如下所示，使用final修饰符声明方法。

public class Test{
    public final void changeName(){
       // 方法体
    }
}

Final类

Final类不能被继承，没有类能够继承final类的任何特性。

实例：

public final class Test {
   // 类体
}

Abstract修饰符

抽象类：

抽象类不能用来实例化对象，声明抽象类的唯一目的是为了将来对该类进行扩充。

一个类不能同时被abstract和final修饰。如果一个类包含抽象方法，那么该类一定要声明为抽象类，否则将出现编译错误。

抽象类可以包含抽象方法和非抽象方法。

实例：

abstract class Caravan{
   private double price;
   private String model;
   private String year;
   public abstract void goFast(); //抽象方法
   public abstract void changeColor();
}

抽象方法

抽象方法是一种没有任何实现的方法，该方法的的具体实现由子类提供。抽象方法不能被声明成final和strict。

任何继承抽象类的子类必须实现父类的所有抽象方法，除非该子类也是抽象类。

如果一个类包含若干个抽象方法，那么该类必须声明为抽象类。抽象类可以不包含抽象方法。

抽象方法的声明以分号结尾，例如：public abstract sample();

实例：

public abstract class SuperClass{
    abstract void m(); //抽象方法
}
 
class SubClass extends SuperClass{
     //实现抽象方法
      void m(){
          .........
      }
}

Synchronized修饰符

Synchronized关键字声明的方法同一时间只能被一个线程访问。Synchronized修饰符可以应用于四个访问修饰符。

实例：

public synchronized void showDetails(){
.......
}

Transient修饰符

序列化的对象包含被transient修饰的实例变量时，java虚拟机(JVM)跳过该特定的变量。

该修饰符包含在定义变量的语句中，用来预处理类和变量的数据类型。

实例：

public transient int limit = 55;   // will not persist
public int b; // will persist

volatile修饰符

Volatile修饰的成员变量在每次被线程访问时，都强迫从共享内存中重读该成员变量的值。而且，当成员变量发生变化时，强迫线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻，两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。一个volatile对象引用可能是null。

实例：

public class MyRunnable implements Runnable
{
    private volatile boolean active;
    public void run()
    {
        active = true;
        while (active) // line 1
        {
            // 代码
        }
    }
    public void stop()
    {
        active = false; // line 2
    }
}

一般地，在一个线程中调用run()方法，在另一个线程中调用stop()方法。如果line 1中的active位于缓冲区的值被使用，那么当把line 2中的active设置成false时，循环也不会停止。

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