面向对象基础(下)

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了面向对象基础(下)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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封装性与访问控制

Java面向对象的封装性是通过对成员变量和方法进行访问控制实现的,访问控制分为4个等级:私有、默认、保护和公有,具体规则如表10-1所示。

表 101 Java类成员的访问控制

可否直接访问控制等级同一个类同一个包不同包的子类不同包非子类
私有Yes
默认YesYes
保护YesYesYes
公有YesYesYesYes

下面详细解释一下这4种访问级别。

私有级别

私有级别的关键字是private,私有级别的成员变量和方法只能在其所在类的内部自由使用,在其他的类中则不允许直接访问。私有级别限制性最高。私有级别示例代码如下:

// PrivateClass.java文件

package com.a51work6;

public class PrivateClass private int x; ②

public PrivateClass()  ③

x = 100;



private void printX()  ④

System.out.println("Value Of x is" + x);





// HelloWorld.java文件调用PrivateClass

package com.a51work6;

public class HelloWorld 

public static void main(String[] args) 

PrivateClass p;

p = new PrivateClass();

//编译错误,PrivateClass中的方法 printX()不可见

p.printX(); ⑤



上述代码第①行声明PrivateClass类,其中的代码第②行是声明私有实例变量x,代码第③行是声明公有的构造方法,构造方法将在第12章详细介绍。代码第④行声明私有实例方法。

HelloWorld类中代码第⑤行会有编译错误,因为PrivateClass中printX()的方法是私有方法。

默认级别

默认级别没有关键字,也就是没有访问修饰符,默认级别的成员变量和方法,可以在其所在类内部和同一个包的其他类中被直接访问,但在不同包的类中则不允许直接访问。

默认级别示例代码如下:

// DefaultClass.java文件

package com.a51work6;

public class DefaultClass 

int x; ①

public DefaultClass() 

x = 100;



void printX()  ②

System.out.println("Value Of x is" + x);



上述代码第①行的x变量前没有访问限制修饰符,代码第②行的方法也是没有访问限制修饰符。它们的访问级别都有默认访问级别。

在相同包(com.a51work6)中调用DefaultClass类代码如下:

// com.a51work6包中HelloWorld.java文件

package com.a51work6;

public class HelloWorld 

public static void main(String[] args) 

DefaultClass p;

p = new DefaultClass();

p.printX();



默认访问级别可以在同一包中访问,上述代码可以编译通过。

在不同的包中调用DefaultClass类代码如下:

// 默认包中HelloWorld.java文件

import com.a51work6.DefaultClass;

public class HelloWorld 

public static void main(String[] args) 

DefaultClass p;

p = new DefaultClass();

// 编译错误,DefaultClass中的方法 printX()不可见

p.printX();



该HelloWorld.java文件与DefaultClass类不在同一个包中,printX()是默认访问级别,所以p.printX()方法无法编译通过。

公有级别

公有级别的关键字是public,公有级别的成员变量和方法可以在任何场合被直接访问,是最宽松的一种访问控制等级。

公有级别示例代码如下:

// PublicClass.java文件

package com.a51work6;

public class PublicClass 

public int x; ①

public PublicClass() 

x = 100;



public void printX()  ②

System.out.println("Value Of x is" + x);



上述代码第①行的x变量是公有级别,代码第②行的方法也是公有级别。调用PublicClass类代码如下:

// 默认包中HelloWorld.java文件

import com.a51work6.PublicClass;

public class HelloWorld 

public static void main(String[] args) 

PublicClass p;

p = new PublicClass();

p.printX();



该HelloWorld.java文件与PublicClass类不在同一个包中,可以公有的printX()方法。

保护级别

保护级别的关键字是protected,保护级别在同一包中完全与默认访问级别一样,但是不同包中子类能够继承父类中的protected变量和方法,这就是所谓的保护级别,“保护”就是保护某个类的子类都能继承该类的变量和方法。

保护级别示例代码如下:

// ProtectedClass.java文件

package com.a51work6;

public class ProtectedClass 

protected int x; ①

public ProtectedClass() 

x = 100;



protected void printX()  ②

System.out.println("Value Of x is " + x);



上述代码第①行的x变量是保护级别,代码第②行的方法也是保护级别。

在相同包(com.a51work6)中调用ProtectedClass类代码如下:

// 默认包中HelloWorld.java文件

package com.a51work6;

import com.a51work6.ProtectedClass;

public class HelloWorld 

public static void main(String[] args) 

ProtectedClass p;

p = new ProtectedClass();

// 同一包中可以直接访问ProtectedClass中的方法 printX()

p.printX();



同一包中保护访问级别与默认访问级别一样,可以直接访问ProtectedClass的printX()方法,上述代码可以编译通过。

在不同的包中调用ProtectedClass类代码如下:

// 默认包中HelloWorld.java文件

import com.a51work6.ProtectedClass;

public class HelloWorld 

public static void main(String[] args) 

ProtectedClass p;

p = new ProtectedClass();

// 编译错误,不同包中不能直接访问保护方法printX()

p.printX();



该HelloWorld.java文件与ProtectedClass类不在同一个包中,不同包中不能直接访问保护方法printX(),所以p.printX()方法无法编译通过。

在不同的包中继承ProtectedClass类代码如下:

// 默认包中SubClass.java文件

import com.a51work6.ProtectedClass;

public class SubClass extends ProtectedClass 

void display() 

//printX()方法是从父类继承过来

printX(); ①

//x实例变量是从父类继承过来

System.out.println(x); ②



不同包中SubClass从ProtectedClass类继承了printX()方法和x实例变量。代码第①行是调用从父类继承下来的方法,代码第②行是调用从父类继承下来的实例变量。

提示 访问成员有两种方式:一种是调用,即通过类或对象调用它的成员,如p.printX()语句;另一种是继承,即子类继承父类的成员变量和方法。

  • 公有访问级别任何情况下两种方式都可以;
  • 默认访问级别在同一包中两种访问方式都可以,不能在包之外访问;
  • 保护访问级别在同一包中与默认访问级别一样,两种访问方式都可以。但是在不同包之外只能继承访问;
  • 私有访问级别只能在本类中通过调用方法访问,不能继承访问。

提示 访问类成员时,在能满足使用的前提下,应尽量限制类中成员的可见性,访问级别顺序是:私有级别→默认级别→保护级别→公有级别。

静态变量和静态方法

有一个Account(银行账户)类,假设它有三个成员变量:amount(账户金额)、interestRate(利率)和owner(账户名)。在这三个成员变量中,amount和owner会因人而异,对于不同的账户这些内容是不同的,而所有账户的interestRate都是相同的。

amount和owner成员变量与账户个体有关,称为“实例变量”,interestRate成员变量与个体无关,或者说是所有账户个体共享的,这种变量称为“静态变量”或“类变量”。

静态变量和静态方法示例代码如下:

// Account.java文件

package com.a51work6;

public class Account 

// 实例变量账户金额

double amount = 0.0; ①

// 实例变量账户名

String owner; ②

// 静态变量利率

static double interestRate = 0.0668; ③

// 静态方法

public static double interestBy(double amt)  ④

//静态方法可以访问静态变量和其他静态方法

return interestRate * amt; ⑤



// 实例方法

public String messageWith(double amt)  ⑥

//实例方法可以访问实例变量、实例方法、静态变量和静态方法

double interest = Account.interestBy(amt); ⑦

StringBuilder sb = new StringBuilder();

// 拼接字符串

sb.append(owner).append("的利息是").append(interest);

// 返回字符串

return sb.toString();



static修饰的成员变量是静态变量,见代码第③行。staitc修饰的方法是静态方法,见代码第④行。相反,没有static修饰的成员变量是实例变量,见代码第①行和第②行;没有staitc修饰的方法是实例方法,见代码第⑥行。

注意 静态方法可以访问静态变量和其他静态方法,例如访问代码第⑤行中的interestRate静态变量。实例方法可以访问实例变量、其他实例方法、静态变量和静态方法,例如访问代码第⑦行interestBy静态方法。

调用Account代码如下:

// HelloWorld.java文件

package com.a51work6;

public class HelloWorld 

public static void main(String[] args) 

// 访问静态变量

System.out.println(Account.interestRate); ①

// 访问静态方法

System.out.println(Account.interestBy(1000)); ②

Account myAccount = new Account();

// 访问实例变量

myAccount.amount = 1000000; ③

myAccount.owner = "Tony"; ④

// 访问实例方法

System.out.println(myAccount.messageWith(1000)); ⑤

// 通过实例访问静态变量

System.out.println(myAccount.interestRate); ⑥



调用静态变量或静态方法时,可以通过类名或实例名调用,代码第①行Account.interestRate通过类名调用静态变量,代码第②行Account.interestBy(1000)是通过类名调用静态方法。代码第⑥行是通过实例调用静态变量。

静态代码块

前面介绍的静态变量interestRate,可以在声明同时初始化,如下代码所示。

public class Account 

// 静态变量利率

static double interestRate = 0.0668;

...

如果初始化静态变量不是简单常量,需要进行计算才能初始化,可以使用静态(static)代码块,静态代码块在类第一次加载时执行,并只执行一次。示例代码如下:

// Account.java文件

package com.a51work6;

public class Account 

// 实例变量账户金额

double amount = 0.0;

// 实例变量账户名

String owner;

// 静态变量利率

static double interestRate;

// 静态方法

public static double interestBy(double amt) 

// 静态方法可以访问静态变量和其他静态方法

return interestRate * amt;



// 静态代码块

static  ①

System.out.println("静态代码块被调用...");

// 初始化静态变量

interestRate = 0.0668; ②



上述代码第①行是静态代码块,在静态代码块中可以初始化静态变量,见代码第②行,也可以调用静态方法。

调用Account代码如下:

// HelloWorld.java文件

package com.a51work6;

public class HelloWorld 

public static void main(String[] args) 

Account myAccount = new Account(); ①

// 访问静态变量

System.out.println(Account.interestRate); ②

// 访问静态方法

System.out.println(Account.interestBy(1000));



Account静态代码块是在第一次加载Account类时调用。上述代码第①行是第一次使用Account类,此时会调用静态代码块。

本章小结

本章主要介绍了面向对象基础知识。首先介绍了面向对象一些基本概念,面向对象三个基本特性。然后介绍了类、包、方法重载和访问控制。最后介绍了静态变量、静态方法和静态代码块。

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