04.Java 基礎 - 類

基本概念

在物件導向的概念中，我們知道所有的物件都是透過類別來描繪的。

在 Java 中類別透過關鍵字 class 來定義。

同樣的在 Java 中類別具有多種形式，包括普通類別、抽象類別、內部類別。

其中內部類別又包含了：成員內部類別、局部內部類別、匿名內部類別、靜態內部類別。

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普通類別

這個沒什麼好說的。

public class Demo { }

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抽象類別

1.基本概念

上面提到所有的物件都是透過類別來描繪的，但是並不是所有的類別都是用來描繪物件的。

如果一個類別中沒有包含足夠的資訊來描繪一個具體的物件（我們可以理解為一種功能不全的類別），這樣的類別就是抽象類別。

抽象類別透過關鍵字 absract 定義。它可以包含抽象方法、非抽象方法。

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2.實例探究

• #抽象類別定義

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public abstract class Parent {

    // 1.成员变量，与普通类无差别
    private  String word="aa";    // 2.非抽象方法，与普通类无差
    private void talk(){
        System.out.println("Parent is talking");
    }    // 3.抽象方法，访问权限只能是 public 和 protected 
    abstract void print();
}

• 抽象類別繼承

// 1.抽象类继承抽象类，抽象子类不用实现父类的方法public abstract class Son extends Parent { }
// 2.普通类继承抽象类，普通子类必须实现父类的所有抽象方法public class Grandson extends Son {
    @Override
    void print() {
        System.out.println("I am Grandson");
    }
}

• 抽象類別呼叫

##

// 错误，抽象类不允许被实例化//Parent parent = new Parent();

透過以上的程式碼，我們可以總結出這麼幾點：

• #抽象類別、抽象方法，不能被private 修飾，而且必須使用關鍵字abstract 定義。

• 子類別如果不是抽象類，則必須實作父類別所有的抽象方法。

• 抽象類別不允許被實例化，編譯錯誤。

• 抽象類別裡面也可以包含普通方法，成員變數。

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成員內部類別

#1.基本概念

位於一個類別內部的類，稱為成員內部類別。

成員內部類別具有以下特點：可以存取其外圍類別的所有屬性，而不需要任何特殊條件。

2.實例探究

• 成員內部類別定義：

public class Outter {
    private int a = 10;    static int b = 20;    int c = 30;    // 内部类
    class Inner {        void print(int d) {
            System.out.println(a + "-" +b+ "-" +c+ "-" + "-" +d;
        }
    }    // 取得内部类
    Inner getInner() {        return new Inner();
    }
}

• 成員內部類別呼叫

Outter out = new Outter();// 创建内部类的两种方式：
Outter.Inner inner = out.new Inner();Outter.Inner inner2 = out.getInner();inner.print(20);

3.原理分析

透過反編譯class 文件，指令如下：

javap -v Outter

執行指令後，後來得到兩個class 檔：Outter.Class 和Outter$Inner.Class。

說明對虛擬機器來說，內部類別其實與常規類別是一樣的。所以 Inner 仍然被編譯成一個獨立的類別，而不是 Outter 類別的某一個領域。

但是由於成員內部類別看起來像是外部類別的一個成員，所以可以擁有與成員一樣的存取權限。

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局部內部類別

1.基本概念

局部內部類別有兩種：

• 方法內的類別。

• 作用域內的類別。

可以將其視為方法或作用域的內局部變量，因此它的存取權限也僅限於方法內或該作用域內。

同局部變數一樣，它是無法被 public、protected、private、static 關鍵字修飾的。

2.實例探究

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public class Man {
    public Object getWoman() {        // 注意：三个变量都相互不受影响
        int age = 30;        // 1.方法内的类
        class Woman {            int age = 20;
        }        // 2.作用域内的类，此时作用域为 if 
        if(true){
            class Son{                int age = 10;
            }
        }   
        return new Woman();
    }
}

#匿名內部類別

1.基本概念

匿名內部類別是唯一沒有建構器的類別。因為這個特點，匿名內部類別的使用範圍非常有限，大部分用於介面回呼

。

它有以下特點：

• 匿名內部類別在編譯的時候由系統自動命名為 Outter$1.class。

• 匿名內部類別一般用於繼承其他類別或是實作接口，並不需要增加額外的方法，只是對繼承方法的實作或重寫。

• 匿名內部類別不能存取外部類別方法中的局部變數

  ，除非變數被宣告為final 類型

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2.實例探究

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public class Test {
    // a 属于全局变量
    int a =100;    public static void main(String[] args) {
        Test t = new Test();
        t.test(200);
    }    // b 属于局部变量
    public void test(final int b) {        // c 属于局部变量
        final int c = 300;        //  匿名内部类
        new Thread() {            int  d = 400;            public void run() {
                System.out.println(a+"-"+b+"-"+c+"-"+d);
            };
        }.start();
    }
}

3.原理分析

透過反編譯指令可以得到兩個class 檔： Outter.class 和Outter$1.class。

關於局部變數的生命週期：

• 當方法被呼叫時，局部變數在堆疊中被創建。當方法運行結束後，退棧，局部變數死亡。

關於內部類別物件的宣告週期：

• #建立一個匿名內部類別對象，系統為該物件分配內存，直到沒有引用變數指向分配給該物件的內存，它才會被GC 處理。

因此存在情況：

• 成員方法已被呼叫結束，局部變數已死亡，但匿名內部類別的物件仍然活著。

所以在 Java 中採用了 final 關鍵字+複製的方法來解決：###

• final 关键字：因为它的特性是一旦变量被赋值后，就不能被修改。

• 复制：在匿名内部类中直接复制了一个与局部变量值的数，让它变成自己的局部变量。

所以当局部变量的生命周期结束后，匿名内部类照样可以访问 final 类型的局部变量，因为它自己拷贝了一份，且与原局部变量的值始终一致。

下面针对上面的代码来分析：

• 当 test 方法执行完毕之后，变量 b、c 的生命周期就结束了。然而 Thread 对象的生命周期很可能还没有结束。因此要将 b、c 设置为 final 。

• a 之所以不采用 final 修饰，因为它是全局变量，生命周期是随着类的结束而结束。而类的生命周期肯定大于匿名内部类。

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静态内部类

1.基本概念

静态内部类也是定义在一个类里面的类，只不过在类的前面多了一个关键字static。

静态内部类和静态成员变量其实具有相同的特点：

• 它只有类有关，与对象无关。因此可以在没有外部类对象情况下，创建静态内部类。

• 不能访问外部类的非静态成员或方法

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2.实例探究

• 内部静态类定义：

public class Outter {
    int a = 5;    static int b = 500;    // 静态内部类
    static class Inner {        public Inner() {            // 只能访问外部类的静态成员
            System.out.println(b);
        }
    }
}

• 静态内部类调用：

// 静态内部类的调用不依赖外部类对象Outter.Inner inner= new Outter.Inner();

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接口内部类

1.基本概念

接口内部类，顾名思义就是在接口内定义的类。

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2.实例探究

• 接口内部类定义：

public interface People{
    class Man {        public void print() {
            System.out.println("man.print()...");
        }
    }
}

• 接口内部类调用：

People.Man  man = new People.Man();

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