Java基礎(chǔ)教程之類數(shù)據(jù)與類方法

2019-11-26 15:26:28

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我們一直是為了產(chǎn)生對象而定義類(class)的。對象是具有功能的實體，而類是對象的類型分類。這是面向?qū)ο蟮囊粋€基本概念。

在繼承(inheritance)中，我們將類當做可以拓展的主體，這提高了我們對“類”的認識。

類本身還有許多值得討論的地方。我們將繼續(xù)深入

static數(shù)據(jù)成員

有一些數(shù)據(jù)用于表述類的狀態(tài)。比如Human類，我們可以用“人口”來表示Human類的對象的總數(shù)。“人口”直接描述類的狀態(tài)，而不是某個對象。

Human類的人口為8

類的所有對象共享“人口”數(shù)據(jù)。這樣的數(shù)據(jù)被稱為類數(shù)據(jù)成員(class field)。

在類定義中，我們利用static關(guān)鍵字，來聲明類數(shù)據(jù)成員，比如:

復制代碼代碼如下:

class Human
{
    /**
     * constructor
     */
    public Human(int h)
    {
        this.height = h;
    }

    /**
     * accessor
     */
    public int getHeight()
    {
       return this.height;
    }

    /**
     * mutator
     */
    public void growHeight(int h)
    {
        this.height = this.height + h;
    }

    /**
     * breath
     */
    public void breath()
    {
        System.out.println("hu...hu...");
    }

private int height;

private static int population;
public static boolean is_mammal = true;

}

我們定義了兩個類數(shù)據(jù)成員: population和is_mammal。所有Human對象都共享一個population數(shù)據(jù)；任意Human對象的is_mammal(是哺乳動物)的屬性都為true。

類數(shù)據(jù)成員同樣要設(shè)置訪問權(quán)限。對于聲明為public的類數(shù)據(jù)成員，可以利用class.field的方式或者object.field(如果存在該類的對象)的方式從外部直接訪問。這兩種訪問方式都是合理的，因為類數(shù)據(jù)成員可以被認為是類的屬性，可以認為是所有成員共享的屬性。如果類數(shù)據(jù)成員被定義為private，那么該類數(shù)據(jù)成員只能從類的內(nèi)部訪問。

(上面將is_mammal設(shè)置成了public，只是為了演示。這樣做是挺危險的，萬一有人使用 Human.is_mammal=false;，所有人類都遭殃。還是那個基本原則，要盡量將數(shù)據(jù)設(shè)置為private。)

static方法

我們也可以有類方法，也就是聲明為static的方法。類方法代表了類可以實現(xiàn)的動作，其中的操作不涉及某個具體對象。如果一個方法聲明為static，那么它只能調(diào)用static的數(shù)據(jù)和方法，而不能調(diào)用非static的數(shù)據(jù)和方法。

事實上，在static方法中，將沒有隱式傳遞的this和super參數(shù)。我們無從引用屬于對象的數(shù)據(jù)和方法(這正是我們想要的效果)。

綜合上面所說的，我們有如下關(guān)系:

紅色的虛線表示不能訪問。也就是說，類方法中，不能訪問對象的數(shù)據(jù)。

下面我們增加一個static方法getPopulation()，該方法返回static數(shù)據(jù)population:

復制代碼代碼如下:

class Human
{
    /**
     * constructor
     */
    public Human(int h)
    {
        this.height = h;
    }

    /**
     * accessor
     */
    public int getHeight()
    {
       return this.height;
    }

    /**
     * mutator
     */
    public void growHeight(int h)
    {
        this.height = this.height + h;
    }

    /**
     * breath
     */
    public void breath()
    {
        System.out.println("hu...hu...");
    }

private int height;

    /*
     * static method, access population
     */
    public static int getPopulation()
    {
        return Human.population;
    }

private static int population;
private static boolean is_mammal = true;

}

調(diào)用類方法時，我們可以通過class.method()的方式調(diào)用，也可以通過object.method()的方式調(diào)用。比如使用下面的Test類測試:

復制代碼代碼如下:

public class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        System.out.println(Human.getPopulation());
        Human aPerson = new Human(160);
        System.out.println(aPerson.getPopulation());                     
    }
}

我們通過兩種方式，在類定義的外部調(diào)用了類方法getPopulation()。

對象方法修改類數(shù)據(jù)

我們看到，對象方法可以訪問類數(shù)據(jù)。這是非常有用的概念。類的狀態(tài)有可能隨著對象而發(fā)生變化。比如“人口”，它應(yīng)該隨著一個對象的產(chǎn)生而增加1。我們可以在對象的方法中修改類的“人口”數(shù)據(jù)。我們下面在構(gòu)造方法中訪問類數(shù)據(jù)成員。這里的構(gòu)造方法是非static的方法，即對象的方法:

復制代碼代碼如下:

class Human
{
    /**
     * constructor
     */
    public Human(int h)
    {
        this.height = h;
        Human.populatin = Human.population + 1;
    }

    /**
     * accessor
     */
    public int getHeight()
    {
       return this.height;
    }

    /**
     * mutator
     */
    public void growHeight(int h)
    {
        this.height = this.height + h;
    }

    /**
     * breath
     */
    public void breath()
    {
        System.out.println("hu...hu...");
    }

private int height;

    /*
     * static method, access population
     */
    public static int getPopulation()
    {
        return Human.population;
    }

private static int population;
private static boolean is_mammal = true;

}

當我們每創(chuàng)建一個對象時，都會通過該對象的構(gòu)造方法修改類數(shù)據(jù)，為population類數(shù)據(jù)增加1。這樣，population就能實時的反映屬于該類的對象的總數(shù) (可以在Test中創(chuàng)建多個對象，然后打印Human.population)。

除了上面舉的構(gòu)造方法的例子，我們也可以在普通的對象方法中訪問類數(shù)據(jù)。

final

final關(guān)鍵字的基本含義是: 這個數(shù)據(jù)/方法/類不能被改變了。

1.final基本類型的數(shù)據(jù): 定值 (constant value)，只能賦值一次，不能再被修改。
2.final方法: 該方法不能被覆蓋。private的方法默認為final的方法。
3.final類: 該類不能被繼承。

普通類型的對象也可以有final關(guān)鍵字，它表示對象引用(reference)不能再被修改。即該引用只能指向一個對象。但是，對象的內(nèi)容可以改變 (類似于C中的static指針)。我們將在以后介紹對象引用。

如果一個基本類型的數(shù)據(jù)既為final，也是static，那么它是只存儲了一份的定值。這非常適合于存儲一些常量，比如圓周率。

總結(jié)

static field, static method

class.static_method()

final

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