资深互联网大佬的5000字吐血总结——Java面向对象三大修饰符之abstract、static、final

一、abstract(抽象的)

1. abstract可以用于修饰类

  • 被abstract修饰的类称为<font color="red">抽象类 abstract class 类名{}

  • 抽象类编译之后会生成独立的.class 文件

  • 抽象类不能单独创建对象(即不能 new 对象),但是可以声明抽象类类型的引用 (简称:可以声明引用)

  • 抽象中可以定义成员变量成员方法

  • 抽象类中有构造方法,但是抽象类中构造方法不再是用于new 对象,而是供子类创建对象时,JVM默认创建一个父类对象时应用。

2. abstract可以用于修饰方法

  • 被 abstract 修饰的方法称为<font color="red">抽象方法

  • 抽象方法只有声明部分,没有方法实现部分(即没有 { }),以英文分号结尾

    • 语法: 访问修饰符 abstract 返回值类型 方法名(形参列表);

    • 注意:访问修饰符和abstract没有先后位置

  • 抽象方法只能定义在抽象类中;但是抽象类中既可以定义抽象方法,也可以定义非抽象方法。

3. 抽象类的子类

  • 如果一个类继承抽象类,此类为抽象类的子类;

  • 如果子类不想定义为抽象类,必须覆盖父类中所有的抽象方法,否则子类必须定义抽象类;

  • 抽象类类名 引用名 = new 子类类名(形参)

public class TestAbstract{
    public static void main(String[] args){
        MyClassmc ;
        mc=new Sub(); // 强制使用多态
        mc.m1();
        mc.m2();
        mc.m3();
    }
}
//抽象类
abstract class MyClass{
    inta; // 属性
    public void m1(){
        System.out.println("m1()...");
    }
    public abstract void m2();
    abstract public void m3();
}
// 子类
class Sub extends MyClass{
    public void m2(){
        System.out.println("m2()实现内容...");
    }
    public void m3(){
        System.out.println("m3()...实现内容.../");
    }
}

4. 抽象类强制使用多态

5. 抽象类的应用场景:【理解】

  • 通常将一些父类定义为抽象类 具有某一类事物的特性和行为,但是不具有具体的执行功能(实现)。例如:动物类、图形类等。

  • 依赖倒转原则 当一个类和另一类建立关联时,尽可能避开直接和子类建立关系,而是与其父类建立联系。

    • a. 降低程序之间的耦合度,从而实现弱耦合。

    • b. 提高代码的可维护性

二、static (静态的)

1. static可以修饰属性

  • 被 static 修饰的属性称为<font color="red">静态属性、静态变量、类变量

  • 语法: 访问修饰符 static 数据类型 变量名; 访问修饰符 static 数据类型 变量名 = 值;

    • 注意:访问修饰符和static没有位置先后。
  • 特点 静态变量/静态属性/类变量是依赖于类的变量,和创建多少对象没有关系,被每一个对象共享。

    注意:实例变量(非静态变量)每一个对象独有一份静态变量让每一个对象共享

  • 使用

    • a. 引用名.静态属性名

    • b. 类名.静态属性名

  • 内存分析如下:
    static内存分析图
  • 案例

public class TestMyClass2{
    public static void main(String[] args){
        MyClassmc1=newMyClass();
        MyClass mc2 = new MyClass();
        
        mc1.value=20;
        mc1.m=3;
        
        System.out.println("mc1.value="+mc1.value)//20  
        System.out.println("mc1.m="+mc1.m);// 3
        
        System.out.println("mc2.value="+mc2.value)//10
        System.out.println("mc2.m="+mc2.m);// 3
        
        MyClassmc3=newMyClass();
        System.out.println("mc3.m="+mc3.m);
        
        mc3.m=100;
        System.out.println(mc2.m); // 100
        System.out.println(MyClass.m);//100
    }
}
class MyClass{
    int value = 10;
    static int m ;// 静态属性、静态变量、类变量
    static int n;
}

2. static 可以修饰成员方法

  • 被 static 修饰的方法称为<font color="red">静态方法

  • 语法: 访问修饰符 static 返回值类型 方法名(形参列表){}

    注意:访问修饰符和 static 没有位置的先后顺序。

  • 使用

    • a. 类名.静态方法名(实参); --->建议

    • b.对象名.静态方法名(实参);

  • 注意事项

    • a. 静态方法中不能直接访问本类的非静态成员(实例变量+成员方法)

    • b. 静态方法中可以直接访问本类的静态成员(静态变量+静态方法)

    • c. 非静态方法中既可以直接访问本类非静态的成员,也可以直接访问本类的静态成员。

    • d. 静态方法中不能使用 this 和super 关键字

    • e. 父类中的静态方法可以被子类继承子类类名.父类静态方法名(实参);

    • f. 如果子类覆盖父类中的静态方法,则子类覆盖的方法也必须是静态的(静态方法只能被静态方法覆盖);以父类型的引用调用静态方法,直接访问父类中静态方法,没有体现多态的覆盖结果。

  • 应用场景 为了方便调用,通常将工具类中方法定义为静态方法。 例如: java.util.Arrays.sort(数组名);

思考: System.out.println(); 实现原理?

  • System : 类(位于 java.lang中的)

  • out: System类中被 static 修饰的静态属性,引用

  • println:out数据类型中方法。

public class Test2{
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("实现原理...");
        A.b.method();
    }
}

// 类
classA{
    static Bb = newB();//自定义类型的关系属性
}

// 类
classB{
    public void method(){}
}

3. static 可以修饰初始化代码块

  • 初始化代码:也称为动态代码块【了解】

    • 定义在类以内,方法以外的 {}

    • 作用:创建对象时,按照和属性(实例变量)定义的先后顺序完成对属性初始化工作。
      在这里插入图片描述
  • 静态初始化代码块【重点】

    • 定义在类以内,方法以外,被 static 修饰的 {} static{}

    • 作用 在类加载的时候,按照和静态属性定义的先后顺序完成静态属性的初始化工作。

    • 类加载

      • 概念 JVM第一次使用一个类的时候,通过classPath(类路径)找到所需要的类对应的 .class 文件,读取并获取类对应信息(包名、类名、属性、构造方法、成员方法、父类等信息),将类的信息保存到JVM内存中,一个类类加载进行一次。

      • 第一次使用一个类

        • a. 第一次调用类中静态成员(静态属性和静态方法)

        • b. 第一次创建一个类的对象:先进行类加载,再完成对象的创建;

        • c. 子类类加载会先导致其父类进行类加载注意:只是声明引用,不会导致类加载。

      • 类加载的时机

        • 创建对象

        • 创建子类对象加载父类

        • 访问静态属性

        • 访问静态方法

        • Class.forName("全限定名");

扩充内容

选择性的理解

  • 第一次使用子类的静态成员(静态属性和静态方法)

  • 第一次创建子类对象时: 先加载:先加载父类,再子类 再完成对象的创建: new --> 分配空间 执行子类的构造方法

  • 带有类加载创建对象的过程:

    • a. 先类加载

      • 先加载父类父类静态属性完成初始化(父类的静态代码块)

      • 再加载子类 子类静态属性完成初始化(子类的静态代码块)

    • b. 再创建对象: 执行子类构造方法第一行遇到super(),代表先完成父类对象的创建

      • 先完成父类对象的创建:

        • 执行父类属性初始化内容(父类属性赋值语句+动态代码块)--

        • 父类构造方法中的内容

      • 再完成子类对象的创建:

        • 执行子类属性初始化内容(子类属性赋值语句+动态代码块)

          • 子类构造方法中内容

三、final(最终的,最后的)

1.final可以修饰变量

  • 成员变量、局部变量

  • final修饰的变量是作用范围内的常量,只允许一次赋值,不允许修改

  • 注意:final修饰的变量,通常以全大写字母作为名

//局部变量
main(){
    final int A=5;//局部变量
}

  • final修饰的实例变量,jvm虚拟机不再分配默认值

  • final修饰的实例变量初始化的位置:

    • 在声明同时初始化

    • 可以在构造方法中对其初始化,但是必须保证每一个构造方法都必须初始化

//实例变量
main(){

}
class class1{
    //实例变量
    final int a=1;//在声明时初始化
    public class1(){
        a=2;//可以在构造方法中对其初始化
    }
}

  • final修饰静态变量,jvm不再分配默认值

  • final修饰的静态变量初始化的位置:

    • 声明时为其初始化

    • 可以在静态代码块中完成对其初始化

//3)静态变量、静态属性、类变量
main(){
    
}
class class2{
    final static int a=1;//声明时初始化
}
//静态代码块
static{
    a=2;//在静态代码块中进行初始化
}

  • 如果引用被final修饰,代表引用中存储的对象地址不可以改变,但是可以通过引用对象中的属性进行改变
//引用被final修饰
main(){
    final MyClass mc=new MyClass();//引用中存储的地址不允许改变
    mc.a=5;
    sout(mc.a);
}
class MyClass{
    int a;
}

2.final可以修饰方法

  • final修饰的方法可以被子类继承,不允许被子类覆盖
main(){
    
}
class class1{
    public final void m1(){
        sout("m1方法");
    }
}
class class2 extends class1{//编译不通过,final修饰的方法不允许被子类覆盖
    public final void m1(){
        sout("子类中m1方法");
    }
}

3.final可以修饰类

  • final修饰的类不允许被继承
main(){
    
}
final class class1{
    public final void m1(){
        sout("m1方法");
    }
}
class class2 extends class1{//编译出错,final修饰的类不允许被继承
    
}

总结

abstract、static、final可以修饰的内容

  • abstract 可以修饰类和方法

  • static可以修饰属性、方法和静态代码块

  • final可以修饰变量(局部变量、实例变量、静态变量)、方法和类

abstract、static、final是否可以修饰构造方法?

  • abstract:抽象方法只能有方法的声明,没有方法实现,实现部分(构造方法)让子类完成; 但是构造方法不能被子类继承,如果构造方法被abstract修饰,则子类无法完成构造方法的实现内容。

  • static:无法修饰构造方法,static和对象没有关系,但是构造方法是用于创建对象的,相互矛盾; 同时static修饰的方法可以直接通过 类名.静态方法名(实参); 但是构造方法不允许手动调用

  • final:final方法是约束子类不能覆盖,但是构造方法本身就不允许子类继承,谈不上覆盖。

private、abstract、static、final是否可以联合修饰成员方法?

  • private和abstract private修饰的方法不能被子类继承,abstract修饰的方法需要通过子类覆盖给予方法的实现部分,联合修饰一个成员方法,矛盾;

  • static和abstract static修饰方法可以直接通过类名调用,如果通过类名调用的是一个抽象方法(半成品),jvm无法执行,不能联合修饰一个成员方法;

  • final和abstract final修饰的方法可以被子类继承,但是不允许被覆盖; 而abstract修饰的方法的实现需要通过子类覆盖时给予实现,所以不能联合使用。

  • private、static、final可以联合使用。

一个方法中必须而且只能有一个访问修饰符

  • private、default、protected、public

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