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JAVA学习笔记——面向对象编程：类与对象2

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互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了JAVA学习笔记——面向对象编程：类与对象2，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含11564字，纯文字阅读大概需要17分钟。

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静态域与静态对象

静态域与静态常量

在绝大多数的面向对象程序设计语言中，静态域被称为类域。如果将域定义为 static, 每个类中只有一个这样的域。而每一个对象对于所有的实例域却都有自己的一份拷贝。

静态域属于类，而不属于任何一个对象。类定义了静态域后，所有的实例对象共享同一个静态域。换句话说，当任何一个对象修改了它的静态域后，所有同类的对象的静态域也会一同改变，即所有对象的静态域共用同一块内存空间。

基于这个特性，静态域一般使用静态常量，很少使用静态变量。例如 Math 类中，就定义了一个静态常量 public static final double PI = 3.14159265358979323846;。

静态方法

静态方法是一种不能对对象实施操作的方法，即不存在隐式参数 this，不能对对象的实例域进行操作。

不过，静态方法可以访问类的静态域，且直接用类名来调用静态方法。例：

// 静态方法定义
public static int getNextId()
{
return nextId; // returns static field
}
// 调用静态方法
int n = Employee.getNextId();

注意：可以使用对象调用静态方法。例如，如果 harry 是一个 Employee 对象，可以用 harry.getNextId() 代替 Employee.getNextId() 不过，这种方式很容易造成混淆，其原因是 getNextld 方法计算的结果与 harry 毫无关系。建议使用类名，而不是对象来调用静态方法。

以下两种情况可考虑使用静态方法：

  • 一 方法不需要访问对象状态，其所需参数都是通过显式参数提供（例如：Math.pow) 。
  • 一个方法只需要访问类的静态域（例如：Employee.getNextId）。

工厂方法

静态方法还有另外一种常见的用途。类似 LocalDate 和 NumberFormat 的类使用静态工厂方法 (factory method 来构造对象。你已经见过工厂方法 LocalDate.now 和 LocalDate.of。
NumberFormat 类如下使用工厂方法生成不同风格的格式化对象：

NumberFormat currencyFormatter = NumberFormat.getCurrencylnstance();
NumberFormat percentFormatter = NumberFormat.getPercentlnstance();
double x = 0.1;
System.out.println(currencyFormatter.format(x)); // prints $O.10
System.out.println(percentFomatter.format(x)); // prints 10%

为什么 NumberFormat 类不利用构造器完成这些操作呢？ 这主要有两个原因：

  • 无法命名构造器。构造器的名字必须与类名相同。但是， 这里希望将得到的货币实例和百分比实例采用不用的名字。
  • 当使用构造器时，无法改变所构造的对象类型。而 Factory 方法将返回一个 DecimalFormat 类对象，这是 NumberFormat 的子类。

工厂方法详细介绍

main 方法

需要注意，不需要使用对象调用静态方法。例如，不需要构造 Math 类对象就可以调用 Math.pow。同理，main 方法也是一个静态方法，main 方法不对任何对象进行操作。

事实上，在启动程序时还没有任何一个对象。静态的 main 方法将执行并创建程序所需要的对象。

每一个类可以有一个 main 方法，这是一个常用于对类进行单元测试的技巧。

方法参数

Java 总是按值传递参数的。

  • 当传入参数为基本数据类型时，与一般的按值传参的过程相同。
  • 当传入参数为引用类型时：
    • 方法内部会构造一个新变量，并将其初始化为传入参数的拷贝。
    • 此时新变量与原变量引用的是同一个对象。
    • 新变量对对象进行操作后，由于二者引用同一对象，因此原变量所引用的对象状态也发生改变。

例：

public static void tripleSalary (Employee x) // works
{
	x.raiseSa1ary(200);
}

harry = new Employee(. . .);
tripleSalary(harry);

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图1 对对象参数的修改保留了下来

注意：Java 总是按值传递参数，因此在方法内部对于对象状态的修改会保留下来，但是在方法外部，变量和参数的引用关系依然保持不变。见下例：

public static void swap(Employee x , Employee y) // doesn't work
{
	Employee temp = x;
	x = y;
	y = temp;
}
// 调用方法
Employee a = new Employee("Alice", . . .);
Employee b = new Employee("Bob", . . .);
swap(a, b);
// does a now refer to Bob, b to Alice?
// 在方法内部，显然经过 swap 后
// x refer to Bob, y refer to Alice
// 但是由于按值传参，在方法外部，a 依然引用 Alice，b 依然引用Bob

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图2 交换对象参数的结果未被保存下来

小结：

  • 一个方法不能修改一个基本数据类型的参数（即数值型或布尔型）。
  • 一个方法可以改变一个对象参数的状态。
  • 一个方法不能让对象参数引用一个新的对象。

对象构造

重载

多个方法具有相同的方法名，但传入参数不同，这种现象称为“重载”(overloading)。编译器通过传入的参数，来确定调用哪一个方法，若找不到匹配的方法，则会产生错误。

Java 允许重载任何方法，因此，要完整地描述一个方法，
需要指出方法名以及参数类型。这叫做方法的签名 (signature)。例如，String 类有 4 个称为 indexOf 的公有方法。它们的签名是

indexOf(int)
indexOf(int, int)
indexOf(String)
indexOf(String, int)

注意：返回类型不是方法签名的一部分。也就是说，不能有两个名字相同、参数类型也相同却返回不同类型值的方法。

无参构造函数

如果在编写一个类时没有编写构造器，那么系统就会提供一个无参数构造器。（当构造器存在时，系统将不提供）这个构造器将所有的实例域设置为默认值。于是，实例域中的数值型数据设置为 0、布尔型数据设置为 false、所有对象变量将设置为 null。

初始化

初始化对象的实例域时，有如下方法：

  • 直接对实例域进行初始化：private String name="";
  • 利用构造器，在构造器中初始化实例域
  • 使用初始化块
  • 构造器同样也可以重载，调用不同的构造器可以初始化不同的对象
// 初始化块
class Employee
{
	private static int nextld;
	private int id;
	private String name;
	private double salary;
	// object initialization block
	{
		id = nextld;
		nextld++;
	}
	public Employee(String n, double s)
	{
		name = n;
		salary = s;
	}
	public Employee()
	{
	name = "";
	salary = 0;
	}
	...
}

调用构造器的具体执行顺序：

  1. 所有数据域被初始化为默认值 (0、false 或 null)。
  2. 按照在类声明中出现的次序，依次执行所有域初始化语句和初始化块。
  3. 如果构造器第一行调用了第二个构造器，则执行第二个构造器主体。
  4. 执行这个构造器的主体。

参数名

在构造对象时，应避免用一个简单的字符表示参数名，否则会影响代码的可读性，推荐使用如下方法进行参数命名：

public Employee(String aName, double aSalary)
{
	name = aName;
	salary = aSalary;
}

调用另一个构造器

this 关键字除了作为方法的隐式参数外，还有另一个含义。如果构造器的第一个语句形如 this(...)，这个构造器将调用同一个类的另一个构造器。

采用这种方式使用 this 关键字非常有用， 这样对公共的构造器代码部分只编写一次即可。

对象析构与 finalize 方法

有些面向对象的程序设计语言，特别是 C++，有显式的析构器方法，其中放置一些当对象不再使用时需要执行的清理代码。在析构器中，最常见的操作是回收分配给对象的存储空间。由于 Java 有自动的垃圾回收器，不需要人工回收内存，所以 Java 不支持析构器。

当然，某些对象使用了内存之外的其他资源，例如，文件或使用了系统资源的另一个对象的句柄。在这种情况下，当资源不再需要时，将其回收和再利用将显得十分重要。

可以为任何一个类添加 finalize 方法。finalize 方法将在垃圾回收器清除对象之前调用。在实际应用中，不要依赖于使用 finalize 方法回收任何短缺的资源，这是因为很难知道这个方法什么时候才能够调用。

包(package)

Java 允许使用包 (package) 将类组织起来。借助于包可以方便地组织自己的代码，并将自己的代码与别人提供的代码库分开管理。

标准的 Java 类库分布在多个包中，包括 java.lang、java.util 和 java.net 等。标准的 Java 包具有一个层次结构。如同硬盘的目录嵌套一样，也可以使用嵌套层次组织包。所有标准的 Java 包都处于 java 和 javax 包层次中。

从编译器的角度来看， 嵌套的包之间没有任何关系。例如，java.util 包与 java.util.jar 包毫无关系。每一个都拥有独立的类集合。

包的导入

导入一个包中的类、静态方法、静态域，均使用 import 关键字，当需要导入一个包中的所有类、方法时，可以使用例如：import java.util.*;

但需要注意的是，只能使用星号(*) 导入一个包，而不能使用 import java.* 或 import java.*.* 导入以 java 为前缀的所有包。

当用 * 导入的两个包内有相同的类名时，直接使用类名会产生错误。一种解决方法是在使用时，写出完整的类的路径（见下例）；另一种方法是单独定义导入了哪个包中的类。

import java.util .*;
import java.sql .*;
// 均包含 Date 类

Date today; // Error java.util.Date or java.sql.Date?

// 方法 1
java.util.Date deadline = new java.util.Date();
java.sql.Date today = new java.sql.Date(...);

// 方法 2
import java.util.Date;

文档注释

类注释

类注释必须放在 import 语句之后，类定义之前。

/**
* A {?code Card} object represents a playing card , such
* as "Queen of Hearts". A card has a suit (Diamond, Heart,
* Spade or Club) and a value (1 = Ace , 2 . . . 10, 11 = Jack,
* 12 = Queen , 13 = King)
*/
public class Card
{
	...
}

方法注释

每一个方法注释必须放在所描述的方法之前。除了通用标记之外，还可以使用下面的标记：

  • @param 变量描述：这个标记将对当前方法的 “param”（参数）部分添加一个条目。这个描述可以占据多行，并可以使用 HTML 标记。一个方法的所有 @param 标记必须放在一起。
  • @return 返回值描述：这个标记将对当前方法添加 “return”（返回）部分。这个描述可以跨越多行，并可以使用 HTML 标记。
  • @throws 异常描述：这个标记将添加一个注释，用于表示这个方法有可能抛出异常。
/**
 * Raises the salary of an employee.
 * @param byPercent the percentage by which to raise the salary (e.g. 10 means 10%)
 * ?return the amount of the raise
 */
public double raiseSal ary(double byPercent)
{
	double raise = salary * byPercent / 100;
	salary += raise;
	return raise;
}

域注释

只需要对公有域（通常指的是静态常量）建立文档。

/**
 * The "Hearts" card suit
 */
public static final int HEARTS = 1;

通用注释

下面的标记可以用在类文档的注释中。

  • @author 作者：这个标记将产生一个 “author” (作者）条目。可以使用多个 @author 标记，每个 @author 标记对应一个作者。
  • @version 版本：这个标记将产生一个“ version”（版本）条目。这里的文本可以是对当前版本的任何描述。

下面的标记可以用于所有的文档注释中。

  • @since 始于：这个标记将产生一个“ since”（始于）条目。这里的 text 可以是对引入特性的版本描述。例如，@since version 1.7.1。
  • @deprecated：这个标记将对类、方法或变量添加一个不再使用的注释。文本中给出了取代的建议。例如，@deprecated Use <code> setVisible(true)</code> instead，通过 @see 和 @link 标记，可以使用超级链接，链接到 javadoc 文档的相关部分或外
    部文档。
  • @see 引用：这个标记将在 “see also” 部分增加一个超级链接。它可以用于类中，也可以用于方法中。例如：@see oom.horstraann.corejava.Employee#raiseSalary(double)。

需要注意，一定要使用井号(#)而不要使用句号(.)分隔类名与方法名，或类名与变量名。Java 编译器本身可以熟练地断定句点在分隔包、子包、类、内部类与方法和变量时的不同含义。但是 javadoc 实用程序就没有这么聪明了，因此必须对它提供帮助。

类设计的技巧

  1. 一定要保证数据私有

    这是最重要的，绝对不要破坏封装性。有时候， 需要编写一个访问器方法或更改器方法，但是最好还是保持实例域的私有性。数据的表示形式很可能会改变， 但它们的使用方式却不会经常发生变化。当数据保持私有时，它们的表示形式的变化不会对类的使用者产生影响，即使出现 bug 也易于检测。

  2. 一定要对数据初始化

    Java 不对局部变量进行初始化，但是会对对象的实例域进行初始化。最好不要依赖于系统的默认值，而是应该显式地初始化所有的数据，具体的初始化方式可以是提供默认值，也可以是在所有构造器中设置默认值。

  3. 不要在类中使用过多的基本类型

    就是说，用其他的类代替多个相关的基本类型的使用。这样会使类更加易于理解且易于修改。

  4. 不是所有的域都需要独立的域访问器和域更改器

    或许，需要获得或设置雇员的薪金。而一旦构造了雇员对象，就应该禁止更改雇用日期，并且在对象中，常常包含一些不希望别人获得或设置的实例域，例如， 在 Address 类中，存放州缩写的数组。

  5. 将职责过多的类进行分解

    如果明显地可以将一个复杂的类分解成两个更为简单的类，就应该将其分解（但另一方面，也不要走极端。设计 10 个类，每个类只有一个方法，显然有些矫枉过正了）。

  6. 类名和方法名要能够体现它们的职责

    与变量应该有一个能够反映其含义的名字一样，类也应该如此（在标准类库中，也存在着一些含义不明确的例子，如：Date 类实际上是一个用于描述时间的类)。

    命名类名的良好习惯是采用一个名词 (Order)、前面有形容词修饰的名词 (RushOrder) 或动名词 (有 “-ing” 后缀) 修饰名词 (例如，BillingAddress)。对于方法来说，习惯是访问器方法用小写 “get” 开头 (getSalary)，更改器方法用小写的 set 开头 (setSalary)。

  7. 优先使用不可变的类

    LocalDate 类以及 java.time 包中的其他类是不可变的——没有方法能修改对象的状态。类似 plusDays 的方法并不是更改对象，而是返回状态已修改的新对象。

    更改对象的问题在于，如果多个线程试图同时更新一个对象，就会发生并发更改。其结果是不可预料的。如果类是不可变的，就可以安全地在多个线程间共享其对象。

    因此，要尽可能让类是不可变的，这是一个很好的想法。对于表示值的类，如一个字符串或一个时间点，这尤其容易。计算会生成新值，而不是更新原来的值。

    当然，并不是所有类都应当是不可变的。如果员工加薪时让 raiseSalary 方法返回一个新的 Employee 对象，这会很奇怪。

参考资料：

  1. 《Java核心技术 卷1 基础知识》
  2. 《关于 Java 的静态工厂方法，看这一篇就够了！》

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的JAVA学习笔记——面向对象编程：类与对象2全部内容，希望文章能够帮你解决JAVA学习笔记——面向对象编程：类与对象2所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

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来源：【匿名】