Java 修飾符


Java語言提供了許多修飾符,主要分為以下兩個類別:

  • 存取修飾符

  • 非訪問修飾符

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

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、方法和建構方法的存取。 Java支援4種不同的存取權限。

預設的,也稱為 default,在同一套件內可見,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;
}

私有存取修飾符-private

私有存取修飾符是最嚴格的存取級別,所以被宣告為private的方法、變數和建構方法只能被所屬類別訪問,並且類別和介面不能聲明為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類別分佈在不同的套件中,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解釋器將無法執行該類別。

受保護的存取修飾符-protected

被宣告為protected的變數、方法和建構器能被同一個套件中的任何其他類別訪問,也能夠被不同套件中的子類別存取。

Protected存取修飾符不能修飾類別和接口,方法和成員變數能夠宣告為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修飾詞宣告的方法和變量,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()方法宣告為private,那麼除了AudioPlayer之外的類別將無法存取該方法。如果把openSpeaker()宣告為public,那麼所有的類別都能夠存取該方法。如果我們只想讓該方法對其所在類別的子類別可見,則將該方法宣告為protected。

存取控制與繼承

請注意以下方法繼承的規則:

  •                 父類別中宣告為public的方法在子類別中也必須為public。

  •                 父類別中宣告為protected的方法在子類別中要麼宣告為protected,要麼宣告為public。不能聲明為private。

  •                 父類別中宣告為private的方法,不能夠被繼承。


非存取修飾符

為了實作一些其他的功能,Java也提供了許多非存取修飾符。

static修飾符,用來建立類別方法和類別變數。

Final修飾符,用來修飾類別、方法和變量,final修飾的類別不能夠被繼承,修飾的方法不能被繼承類別重新定義,修飾的變數為常數,是不可修改的。

Abstract修飾符,用來建立抽象類別和抽象方法。

Synchronized和volatile修飾符,主要用於執行緒的程式設計。

Static修飾符

  • 靜態變數:

    Static關鍵字用來宣告獨立於物件的靜態變數,無論一個類別實例化多少對象,它的靜態變數只有一份拷貝。 靜態變數也被成為類別變數。局部變數不能被宣告為static變數。

  • 靜態方法:

    Static關鍵字用來宣告獨立於物件的靜態方法。靜態方法不能使用類別的非靜態變數。靜態方法從參數列表得到數據,然後計算這些數據。

對類別變數和方法的存取可以直接使用classname.variablename和classname.methodname的方式存取。

如下例所示,static修飾符用來建立類別方法和類別變數。

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");
   }
}

以上實例執行編輯結果如下:

Started with 0 instances
Created 500 instances

Final修飾符

Final變數:

Final變數能被顯式地初始化並且只能初始化一次。被宣告為final的物件的參考不能指向不同的物件。但是final物件裡的資料可以被改變。也就是說final物件的參考不能改變,但裡面的值可以改變。

Final修飾符通常和static修飾符一起使用來建立類別常數。

實例:

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

類別中的Final方法可以被子類別繼承,但是不能被子類別修改。

宣告final方法的主要目的是防止該方法的內容被修改。

如下所示,使用final修飾符宣告方法。

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

Final類別

Final類別不能被繼承,沒有類別能夠繼承final類別的任何特性。

實例:

public final class Test {
   // 类体
}

Abstract修飾符

#抽象類別:

抽象類別不能用來實例化對象,宣告抽象類的唯一目的是為了將來對該類進行擴充。

一個類別不能同時被abstract和final修飾。如果一個類別包含抽象方法,那麼該類別一定要聲明為抽象類,否則將出現編譯錯誤。

抽象類別可以包含抽象方法和非抽象方法。

實例:

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

抽象方法是沒有任何實作的方法,該方法的具體實作由子類別提供的。抽象方法不能被宣告成final和strict。

任何繼承抽象類別的子類別必須實作父類別的所有抽象方法,除非該子類別也是抽象類別。

如果一個類別包含若干個抽象方法,那麼該類別必須宣告為抽象類別。抽象類別可以不包含抽象方法。

抽象方法的宣告以分號結尾,例如:public abstract sample();

實例:

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

Synchronized修飾符

#Synchronized關鍵字聲明的方法在同一時間只能被一個執行緒存取。 Synchronized修飾符可以套用於四個存取修飾符。

實例:

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

Transient修飾符

序列化的物件包含被transient修飾的實例變數時,java虛擬機器(JVM)跳過該特定的變數。

此修飾符包含在定義變數的語句中,用來預處理類別和變數的資料型態。

實例:

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

Volatile修飾符

Volatile 修飾的成員變數在每次被執行緒存取時,都會強制從共享記憶體中重新讀取該成員變數的值。而且,當成員變數發生變化時,會強制執行緒將變化值回寫到共享記憶體。這樣在任何時刻,兩個不同的執行緒總是看到某個成員變數的同一個值。

一個volatile物件參考可能是null。

實例:

public class MyRunnable implements Runnable
{
    private volatile boolean active;
    public void run()
    {
        active = true;
        while (active) // 第一行
        {
            // 代码
        }
    }
    public void stop()
    {
        active = false; // 第二行
    }
}

通常情況下,在一個執行緒呼叫 run() 方法(在 Runnable 開啟的執行緒),在另一個執行緒呼叫 stop() 方法。 如果第一行 中緩衝區的active 值被使用,那麼在第二行# 的active 值為false 時循環不會停止。

但是上述程式碼中我們使用了 volatile  修飾 active,所以該循環會停止。