JavaSE 09 面向对象（下），javase09面向对象

1、static关键字

⑴ 概念

static是一个修饰符，可以修饰属性、方法、内部类，但是不能修饰构造器和局部变量。
用static修饰的成员，称为静态成员或类成员；不用static修饰的成员，称为普通成员或实例成员。

⑵ 静态属性

当该类的所有的对象都共享该属性，而且值一样时，可以将属性定义为静态的。
例如：圆周率、国家（人的属性）等

静态属性和普通属性的特点

  ① 1.static属性都随着类的加载而加载（在内存中【方法区中的静态域】开辟了空间），随着类的卸载而死亡。
     2.普通属性随着对象的创建而加载，随着对象的消亡而消亡。
  ② 1.static属性的生命周期较长。
     2.普通属性的声明周期较短。
  ③ 1.static属性存放在方法区中。
     2.普通属性存放在堆中。
  ④ 1.static属性在整个内存中只有一份。
     2.普通属性根据对象的数量可以有多个。
  ⑤ 1.static属性可以被多个对象共享。
     2.普通属性只能被当前对象独享。
  ⑥ 1.static属性的值，被某一对象修改后，则会影响到其他共享此属性的对象。
     2.普通属性的值，被某一对象修改后，则不会影响到其他包含此属性的对象。
  ⑦ 1.static属性，可以通过类名来直接调用。因为该属性和对象无关。
     2.普通属性，则需要通过对象来调用。
  ⑧ 1.static属性，被成为静态属性或类属性。
     2.没有被static修饰的属性，被成为普通属性或非静态属性或实例属性。

⑶ 静态方法

当该方法不涉及到任何和该类有关的成员时，可以将方法定义为静态的。
例如：Arrays类、Math类等中的方法都是静态的。

静态方法和普通方法的特点

① 1.static方法是随着类的加载而被加载，它可以通过类名来调用。因为不需要this关键字。
   2.普通方法也是随着类的加载而被加载的，它必须通过对象来调用。因为它需要this关键字【普通方法隐含一个this的形参】。
② 1.static方法中只能访问static的属性或方法。如果非要访问普通的方法或属性，则需要通过创建对象来调用。
   2.普通方法既可以访问static的属性或方法，又可以访问普通的属性或方法。

   ③ 1.static方法没有重写这一概念。

   2.普通方法（父类中的）可以被子类重写。

示例：

public class Father {
  public static void method() {
  }
}

class Son extends Father {
  @Override
  public static void method() {
  }
}

其中子类中会报错：The method method() of type Son must override or implement a supertype method

⑷ 静态成员的特点

① 都是随着类的加载而被加载。
② 声明周期都比较长。
③ 都可以通过类名. 的方式来调用。
④ 都属于类的成员，和对象无关。

2、final关键字

⑴ 概念

final可以修饰变量（属性或局部变量）、方法、类，但不能修饰构造器。

⑵ final修饰类

特点：被final修饰的类，不能被继承。
例如：String类等。

⑶ final修饰方法

特点：父类中定义的被final修饰的方法，子类中不能重写。但可以被继承（被子类对象调用）。

⑷ final修饰变量

特点：
① 被final修饰的变量，因为它不能再次被修改，所以一般也称为常量。
② 常量的命名规范：所有的字母都大写，以提高代码的阅读性。
③ 被final修饰的引用数据类型的变量，可以修改引用的对象的属性值，但是不能更改地址号【引用】，也就是不能更改对象。
示例：

public class Test {
  final Book book = new Book();

  public void method() {
    book.name = "Java";
    book = new Book(); // 错误: 无法为最终变量book分配值
  }
}

class Book {
  String name;
}

④ final修饰属性和修饰局部变量的区别：
     ⒈ 修饰属性【全局变量】
          必须在声明时并赋值；或先声明并在构造器中赋值，或先声明并在初始化块中赋值。

示例：

public class Test {
  // final double PI = 3.14;

  // final double PI;
  /* public Test( ){
       PI = 3.14;
     }*/

  final double PI;
  {
    PI = 3.14;
  }
}

     ⒉ 修饰局部变量
          不一定声明时并赋值，可以先声明，随后再赋值。
⑤ 通常会用static final 一起搭配，来修饰属性，以此来提高效率。

3、初始化块

⑴ 概念

初始化块属于类的成员之一，用于初始化信息。

⑵ 语法

 修饰符 {
    语句
 }

⑶ 注意事项

① 初始化块类似于方法，但是没有返回值，没有形参列表。它只有方法体，但是不能通过类或对象来显示地调用，只能在创建对象或加载类时，被隐式地调用。
② 修饰符只能是static【可有可无】
③ 语句可以为任意的输入、输出、条件判断、循环等。
④ 静态初始化块只能调用类的静态成员。

⑷ 作用

① 可以用来初始化信息。
② 当多个构造器包含相同的语句时，可以抽取出来，放到初始化块中，以此减少代码量，提高代码的重用性。

⑸ 特点

① 一个类中可以有多个静态初始化块或普通初始化块，创建对象或加载时会执行这些初始化块。同一类型的初始化块的执行顺序为定义的先后顺序，自上而下依次被执行。
② 当一个类中既有静态初始化块又有普通静态初始化块时，静态初始化块的执行会优先于普通初始化块的执行。
③ 静态初始化块随着类的加载而被执行，而且只会被执行一次；普通初始化块会随着对象的创建而被执行，而且可以被执行多次。
④ 当一个类中含有静态初始化块、普通初始化块、静态属性、普通属性和构造器时，被执行的优先级是：静态 > 普通 > 构造器。其中静态初始化块和静态属性的执行顺序，由其各自定义的先后顺序决定，自上而下依次被执行。
⑤ 当一个子类中含有静态初始化块、普通初始化块、静态属性、普通属性和构造器，其父类中也含有静态初始化块、普通初始化块、静态属性、普通属性和构造器时。被执行的优先级是：父类静态 > 子类静态 > 父类普通 > 父类构造器 > 子类普通 > 子类构造器。其中静态初始化块和静态属性的执行顺序，由其各自定义的先后顺序决定，自上而下依次被执行。

4、单例模式

⑴ 作用

单例模式可以解决整个项目中，只需要有一个某类的实例。

⑵ 为什么用它

① 在项目中频繁地调用某一类中的成员，而且不需要该类的对象。这时就不需要多次实例化该类的对象，只要一个该类的对象即可。这样做可以提高效率，减少内存的消耗。
② 从逻辑上来说，只能有一个某类的实例，如果创建了多个该类的实例，则会导致逻辑错误，项目混乱。

⑶ 实现步骤

① 私有化构造器。
② 在本类中创建私有化的对象。
③ 提供一个公共的、静态的get方法。

⑷ 分类

① 饿汉式

在类加载时创建对象

示例：

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    Singleton s1 = Singleton.getInstance();
    Singleton s2 = Singleton.getInstance();
    System.out.println(s1 == s2);
    System.out.println(s1);
    System.out.println(s2);
  }
}

class Singleton {
  private Singleton(){}

  private static Singleton instance = new Singleton();

  public static Singleton getInstance() {
    return instance;
  }
}

② 懒汉式

在调用方法时创建对象。

示例【这不是最终版本，因为当前示例是线程不安全的。最终版本在 JavaSE 15 多线程 （9、线程的同步 ⑽ 解决单例模式懒汉式的线程同步问题）中】：

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    Singleton s1 = Singleton.getInstance();
    Singleton s2 = Singleton.getInstance();
    System.out.println(s1 == s2);
    System.out.println(s1);
    System.out.println(s2);
  }
}

class Singleton {
  private Singleton(){}

  private static Singleton instance;

  public static Singleton getInstance() {
    if (null == instance) {
      instance = new Singleton();
    }
    return instance;
  }
}

③ 饿汉式和懒汉式的区别

懒汉式创建对象的时机【在调用方法时创建对象】比饿汉式创建对象的时机【在类加载时创建对象】较晚。