Java基础 final、权限、内部类、引用类型

Java
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2023-07-14
标签   Java基础

今日内容

final关键字

权限

内部类

引用类型

教学目标

描述final修饰的类的特点

描述final修饰的方法的特点

能够说出权限修饰符作用范围

说出内部类的概念

能够理解引用类型作为成员变量

能够理解引用类型作为方法参数

能够理解引用类型作为方法返回值类型

第一章 final关键字

1.1概述

学习了继承后,我们知道,子类可以在父类的基础上改写父类内容,比如,方法重写。那么我们能不能随意的继承API中提供的类,改写其内容呢?显然这是不合适的。为了避免这种随意改写的情况, Java 提供了final关键字,用于修饰不可改变内容。

final: 不可改变。可以用于修饰类、方法和变量。

类:被修饰的类,不能被继承。

方法:被修饰的方法,不能被重写。

变量:被修饰的变量,不能被重新赋值。

1.2使用方式

修饰类

格式如下

final class 类 名 {
}

查询API发现像 public final class String 、 public final class Math 、 public final class Scanner 等,很多我们学习过的类,都是被final修饰的,目的就是供我们使用,而不让我们所以改变其内容。

修饰方法

格式如下:

修饰符 final 返回值类型 方法名(参数列表){
    //方法体
}

重写被 final 修饰的方法,编译时就会报错

修饰变量

1. 局部变量 ——基本类型

基本类型的局部变量,被final修饰后,只能赋值一次,不能再更改。代码如下:

public class FinalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 声明变量,使用final修饰
        final int a;
        // 第一次赋值
        a =;
        // 第二次赋值
        a =; // 报错,不可重新赋值
        // 声明变量,直接赋值,使用final修饰
        final int b =;
        // 第二次赋值
        b =; // 报错,不可重新赋值
    }
}

思考,如下两种写法,哪种可以通过编译?

写法1:

final int c =;
for (int i =; i < 10; i++) {
 c = i; System.out.println(c);
}

写法2:

for (int i =; i < 10; i++) 
{ final int c = i; System.out.println(c);
}

根据 final 的定义,写法1报错!写法2,为什么通过编译呢?因为每次循环,都是一次新的变量c。这也是大家 需要注意的地方。

2.局部变量——引用类型

引用类型的局部变量,被final修饰后,只能指向一个对象,地址不能再更改。但是不影响对象内部的成员变量值的 修改,代码如下:

public class FinalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创 建 User 对 象
        final	User u = new User();
        // 创建 另一个 User对象
        u = new User(); // 报错,指向了新的对象,地址值改变。
        // 调用setName方法
        u.setName("张三"); // 可以修改
    }
}

3.成员变量

成员变量涉及到初始化的问题,初始化方式有两种,只能二选一:

显示初始化;

public class User {
    final String USERNAME = "张三"; 
    private int age;
}

构造方法 初始化。

public class User {
    final String USERNAME ; 
    private int age;
    public User(String username, int age) {
        this.USERNAME = username;
        this.age = age;
    }
}

被final修饰的常量名称,一般都有书写规范,所有字母都大写。

第二章 权限修饰符

2.1概述

在Java中提供了四种访问权限,使用不同的访问权限修饰符修饰时,被修饰的内容会有不同的访问权限,

public:公共的。protected:受保护的default:默认的private:私有的

2.2不同权限的访问能力

可见,public具有最大权限。private则是最小权限。

编写代码时,如果没有特殊的考虑,建议这样使用权限:

成员变量使用 private ,隐藏细节。

构造方法使用 public ,方便创建对象。

成员方法使用 public ,方便调用方法。

小贴士:不加权限修饰符,其访问能力与default修饰符相同

第三章 内部类

1.1概述

什么是内部类

将一个类A定义在另一个类B里面,里面的那个类A就称为内部类,B则称为外部类。

成员内部类

成员内部类 :定义在类中方法外的类。定义格式:

class 外 部 类 {
 class 内部类{
    }
}

在描述事物时,若一个事物内部还包含其他事物,就可以使用内部类这种结构。比如,汽车类 Car 中包含发动机 类 Engine ,这时, Engine 就可以使用内部类来描述,定义在成员位置。

代码举例:

class Car { //外部类
    class Engine { //内部类
    }
}

访问特点

内部类可以直接访问外部类的成员,包括私有成员。

外部类要访问内部类的成员,必须要建立内部类的对象。

创建内部类对象格式:

外部类名.内部类名 对象名 = new 外部类型().new 内部类型();

访问演示,代码如下:

定义类:

public class Person {
    private boolean live = true; class Heart {
        public void jump() {
            // 直接访问外部类成员
            if (live) {
                System.out.println("心脏在跳动");
            } else {
                System.out.println("心脏不跳了");
            }
        }
    }
    public boolean isLive() { return live;
    }
    public void setLive(boolean live) { this.live = live;
    }
}

定义测试类:

public class InnerDemo {

public static void main(String[] args) {

// 创建外部类对象

Person p = new Person();

// 创建内部类对象

Heart heart = p.new Heart();

// 调用内部类方法

heart.jump();

// 调用外部类方法

p.setLive(false);

// 调用内部类方法

heart.jump();

}

}

输出结果: 心脏在跳动心脏不跳了

内部类仍然是一个独立的类,在编译之后会内部类会被编译成独立的.class文件,但是前面冠以外部类的类名 和符号 。 比如,Person

符号。比如, Person Heart.class

1.2匿名内部类【重点】

匿名内部类 :是内部类的简化写法。它的本质是一个 带具体实现的 父类或者父接口的 匿名的 子类对象。

开发中,最常用到的内部类就是匿名内部类了。以接口举例,当你使用一个接口时,似乎得做如下几步操作,

1.定义子类

2.重写接口中的方法

3.创建子类对象

4.调用重写后的方法

我们的目的,最终只是为了调用方法,那么能不能简化一下,把以上四步合成一步呢?匿名内部类就是做这样的快 捷方式。

前提

匿名内部类必须继承一个父类或者实现一个父接口。

格式

new 父类名或者接口名(){
    // 方法重写
    @Override
    public void method() {
        // 执行语句
    }
};

使用方式

以接口为例,匿名内部类的使用,代码如下: 定义接口:

public abstract class FlyAble{ 
    public abstract void fly();
}

创建匿名内部类,并调用:

public class InnerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        /*.等号右边:是匿名内部类,定义并创建该接口的子类对象
        .等号左边:是多态赋值,接口类型引用指向子类对象
        */
        FlyAble f = new FlyAble(){ public void fly() {
            System.out.println("我飞了~~~");
        }
    };
    //调用 fly方法,执行重写后的方法f.fly();
}
}

通常在方法的形式参数是接口或者抽象类时,也可以将匿名内部类作为参数传递。代码如下:

public class InnerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        /*.等号右边:定义并创建该接口的子类对象
        .等号左边:是多态,接口类型引用指向子类对象
        */
        FlyAble f = new FlyAble(){ public void fly() {
            System.out.println("我飞了~~~");
        }
    };
    // 将f传递给showFly方法中
    showFly(f);
}
public static void showFly(FlyAble f) { f.fly();
}
}

以上两步,也可以简化为一步,代码如下:

public class InnerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        /*
        创建匿名内部类,直接传递给showFly(FlyAble f)
        */
        showFly( new FlyAble(){ public void fly() {
            System.out.println("我飞了~~~");
        }
    });
}
public static void showFly(FlyAble f) { f.fly();
}
}

第四章 引用类型用法总结

实际的开发中,引用类型的使用非常重要,也是非常普遍的。我们可以在理解基本类型的使用方式基础上,进一步 去掌握引用类型的使用方式。基本类型可以作为成员变量、作为方法的参数、作为方法的返回值,那么当然引用类 型也是可以的。

4.1class作为成员变量

在定义一个类Role(游戏角色)时,代码如下:

class Role {
    int id; // 角 色 id 
    int blood; // 生命值
    String name; // 角色名称
}

使用 int 类型表示 角色id和生命值,使用 String 类型表示姓名。此时, String 本身就是引用类型,由于使用 的方式类似常量,所以往往忽略了它是引用类型的存在。如果我们继续丰富这个类的定义,给 Role 增加武器,穿 戴装备等属性,我们将如何编写呢?

定义武器类,将增加攻击能力:

class Weapon {
    String name; // 武器名称
    int hurt; // 伤 害 值
}

定义穿戴盔甲类,将增加防御能力,也就是提升生命值:

class Armour {
    String name;// 装备名称
    int protect;// 防御值
}

定义角色类:

class Role {
    int id; int blood;
    String name;
    // 添加武器属性
    Weapon wp;
    // 添加盔甲属性
    Armour ar;
    // 提供get/set方法
    public Weapon getWp() { return wp;
    }
    public void setWeapon(Weapon wp) { this.wp = wp;
    }
    public Armour getArmour() { return ar;
    }
    public void setArmour(Armour ar) { this.ar = ar;
    }
    // 攻击方法
    public void attack(){
        System.out.println("使用"+ wp.getName() +", 造成"+wp.getHurt()+"点伤害");
    }
    // 穿戴盔甲
    public void wear(){
        // 增加防御,就是增加blood值
        this.blood += ar.getProtect();
        System.out.println("穿上"+ar.getName()+", 生命值增加"+ar.getProtect());
    }
}

测试类:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Weapon 对象
        Weapon wp = new Weapon("屠龙刀" ,);
        // 创建Armour 对象
        Armour ar = new Armour("麒麟甲",);
        // 创建Role 对象
        Role r = new Role();
        // 设置武器属性
        r.setWeapon(wp);
        // 设置盔甲属性
        r.setArmour(ar);
        // 攻 击
        r.attack();
        // 穿戴盔甲
        r.wear();
    }
}
输出结果:
使用屠龙刀,造成点伤害穿上麒麟甲 ,生命值增加10000

类作为成员变量时,对它进行赋值的操作,实际上,是赋给它该类的一个对象。

4.2interface作为成员变量

接口是对方法的封装,对应游戏当中,可以看作是扩展游戏角色的技能。所以,如果想扩展更强大技能,我们在 Role 中,可以增加接口作为成员变量,来设置不同的技能。

定义接口:

// 法术攻击
public interface FaShuSkill {
    public abstract void faShuAttack();
}

定义角色类:

public class Role { FaShuSkill fs;
    public void setFaShuSkill(FaShuSkill fs) { this.fs = fs;
    }
    // 法术攻击
    public void faShuSkillAttack(){
 System.out.print("发动法术攻击:");
 fs.faShuAttack();
 System.out.println("攻击完毕");
    }
}

定义测试类:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建游戏角色
        Role role = new Role();
        // 设置角色法术技能
        role.setFaShuSkill(new FaShuSkill() {
            @Override
            public void faShuAttack() { System.out.println("纵横天下");
            }
        });
        // 发动法术攻击
        role.faShuSkillAttack();
        // 更换技能
        role.setFaShuSkill(new FaShuSkill() { @Override
            public void faShuAttack() { System.out.println("逆转乾坤");
            }
        });
        // 发动法术攻击
        role.faShuSkillAttack();
    }
}
输出结果:
发动法术攻击:纵横天下攻击完毕
发动法术攻击:逆转乾坤攻击完毕

我们使用一个接口,作为成员变量,以便随时更换技能,这样的设计更为灵活,增强了程序的扩展性。 接口作为成员变量时,对它进行赋值的操作,实际上,是赋给它该接口的一个子类对象。

4.3interface作为方法参数和返回值类型

当接口作为方法的参数时,需要传递什么呢?当接口作为方法的返回值类型时,需要返回什么呢?对,其实都是它的 子类对象。 ArrayList 类我们并不陌生,查看API我们发现,实际上,它是 java.util.List 接口的实现类。所 以,当我们看见 List 接口作为参数或者返回值类型时,当然可以将 ArrayList 的对象进行传递或返回。

请观察如下方法:获取某集合中所有的偶数。

定义方法:

public static List<Integer> getEvenNum(List<Integer> list) {
    // 创建保存偶数的集合
    ArrayList<Integer> evenList = new ArrayList<>();
    // 遍历集合list,判断元素为偶数,就添加到evenList中
    for (int i =; i < list.size(); i++) { Integer integer = list.get(i);
        if (integer % == 0) { evenList.add(integer);
        }
    }
    /*
    返回偶数集合
    因为getEvenNum方法的返回值类型是List,而ArrayList是List的子类, 所以evenList可以返回
    */
    return evenList;
}

调用方法:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建ArrayList集合,并添加数字ArrayList<Integer> srcList = new ArrayList<>();
 for (int i =; i < 10; i++) {
            srcList.add(i);
        }
        /*
        获取偶数集合
        因为getEvenNum方法的参数是List,而ArrayList是List的子类, 所以srcList可以传递
        */
        List list = getEvenNum(srcList); 
        System.out.println(list);
    }
}

接口作为参数时,传递它的子类对象。

接口作为返回值类型时,返回它的子类对象。

第五章 综合案例——发红包【界面版】

红包文化源远流长。从古时的红色纸包,到手机App中的手气红包,红包作为一种独特的中华文化传承至今。之前 的课程中,我们也编写过程序,模拟发普通红包。那么今天,我们将整合基础班课程中所有的技术和知识,编写一个带界面版的发红包 案例。

目前,我们尚未学习过任何与界面相关的类。所以,界面相关代码,已经给出。请运用所学技术分析并使 用。

案例需求

分析并使用已给出的类,编写程序,设置红包类型。小贴士

红包类型:

1.普通红包:金额均分。不能整除的,余额添加到最后一份红包中。

2.手气红包:金额随机。各个红包金额累和与总金额相等。

红包场景:

此案例是模拟群主给群成员发红包,群主自己打开最后一个红包的场景。

案例分析

已知的类:

  1. RedPacketFrame :一个抽象类,包含了一些属性,是红包案例的页面。
public abstract class RedPacketFrame extends JFrame {
    /* ownerName : 群 主 名 称 */
    public String ownerName = "谁谁谁谁";
    /* openMode : 红包的类型 [普通红包/手气红包]	*/
    public OpenMode openMode = null;
    /**
    *构造方法:生成红包界面.
    *@param title 页面的标题.
    */
    public RedPacketFrame(String title) { super(title);
        init();// 页面相关的初始化操作
    }
    /* set方法 */
    public void setOwnerName(String ownerName) { this.ownerName = ownerName;
    }
    public void setOpenMode(OpenMode openMode) { this.openMode = openMode;
    }
}
  1. OpenMode :一个接口,包含一个分配方法,用来指定红包类型。
public interface OpenMode {
    /**
    *@param totalMoney	总金额,单位是"分"。总金额为方便计算,已经转换为整数,单位为分。
    *@param count	红包个数
    *@return ArrayList<Integer>	元素为各个红包的金额值,所有元素的值累和等于总金额.
    *
    *请将totalMoney,分成count分,保存到ArrayList<Integer>中,返回即可.
    */
    public abstract ArrayList<Integer> divide(int totalMoney, int count);
}

案例实现

环境搭建:

  1. 创建项目:名称自定义,建议为 RedPacketDemo 。
  2. 导入图片:将 pic 目录,导入项目中,与 src 目录平级。
  3. 导入已知类:在 src 下创建一个包,名字自定义,建议为 known ,将类 RedPacketFrame 、接口 OpenMode 拷入。
  4. 代码实现:
  5. 1.定义 RedPacket 类,继承 RedPacketFrame ,代码如下:
public class RedPacket extends RedPacketFrame { public RedPacket(String title) {
    super(title);
}
}

2.定义测试类,创建 RedPacket 对象,代码如下:

public class RedPacketTest {
    public static void main(String[] args) {
 RedPacket rp = new RedPacket("大红包");
    }
}

运行代码,打开一个发红包的页面。可以输入总金额,红包个数,留言信息。

点击 塞钱进红包 按钮,跳转到下一页面

点击 谁谁谁谁 和 開 ,两个区域,发现可以设置两项内容:

谁谁谁谁 :表示群主在发红包,可设置群主名称。通过此方法,熟悉类结构,直接调用父类的方法。

開 :表示打开红包,跳转到下一页面。但是开启之前,必须先设置红包的类型,否则无法开启。

3. RedPacket 对象,设置群主名称setOwnerName(String ownerName) ,是字符串作为参数。我们只需要传递一个字符串即可。

public class RedPacketTest {
 public static void main(String[] args) {
 // 创建红包对象 RedPacket rp = new RedPacket("大红包");
 // 设置群主名称 rp.setOwnerName("我是群大大");
 }
 }
  1. RedPacket 对象,设置红包类型。
  2. setOpenMode(OpenMode openMode) ,是接口作为参数。我们必须定义接口的实现类,重写接口中方法,并传 递实现类对象到 setOpenMode 方法中,方可设置完成。再观察接口:

Java基础 final、权限、内部类、引用类型


  1. 普通红包,打开方式 Common ,代码如下:

Java基础 final、权限、内部类、引用类型


Java基础 final、权限、内部类、引用类型


  1. 发普通红包,代码如下:

Java基础 final、权限、内部类、引用类型


  1. 手气红包【重点】
  2. 本质上,手气红包就是把总金额 totalMoney 随机分成指定的 count 份,所以必须规定每一份金额的取值范围。如 果范围太小,可能导致后分配红包金额特别大。反之范围太大,可能导致后分配红包金额为0,不够分。可见,取 值范围的定义规则,是手气红包的关键所在。
  3. 我们规定:每一份随机金额范围(除最后一份),最小值为1,最大值为当前剩余平均金额的2倍 ,单位为”分”。 计算公式:
当前剩余平均金额 = 剩余总金额 / 剩余红包个数

举例:总额为50元,发5个红包。

小贴士:为方便表格中进行运算,此处,单位为”元”。

程序中,建议换算为”分”进行运算。 手气红包,打开方式 Lucky ,代码如下:

5. 发手气红包,代码如下:

案例总结

通过 发红包 案例,你都学到了什么呢?请你思考如下问题:

  1. 基础语法,你是否清晰?
  2. 一些基本的类的方法,你是否能够调用?
  3. 案例中哪里体现了继承,继承的作用是什么?
  4. 接口作为参数,如何使用?
  5. 接口作为成员变量,如何使用?
  6. 如何简化接口的使用方式?