JavaSE 封装详解

使用 import 语句导入包。

如果需要使用 java.util 中的其他类，可以使用 import java.util.*

但是更建议显式的指定要导入的类名。否则还是容易出现冲突的情况。

import java.util.*;
import java.sql.*;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // util 和 sql 中都存在一个 Date 这样的类，此时就会出现歧义，编译出错
        Date date = new Date();
        System.out.println(date.getTime());
    }
}
// 编译出错
// Error:(5, 9) java: 对 Date 的引用不明确
// java.sql 中的类 java.sql.Date 和 java.util 中的类 java.util.Date 都匹配

在这种情况下需要使用完整的类名

import java.util.*;
import java.sql.*;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        java.util.Date date = new java.util.Date();
        System.out.println(date.getTime());
    }
}

可以使用import static导入包中静态的方法和字段。

import static java.lang.Math.*;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        double x = 30;
        double y = 40;
        // 静态导入的方式写起来更方便一些。
        // double result = Math.sqrt(Math.pow(x, 2) + Math.pow(y, 2));
        double result = sqrt(pow(x, 2) + pow(y, 2));
        System.out.println(result);
    }
}

在这可以直接用公式，而不需要 Math.了

注意事项: import 和 C++ 的 #include 差别很大。C++ 必须 #include 来引入其他文件内容，但是 Java 不需要。import 只是为了写代码的时候更方便。import 更类似于 C++ 的 namespace 和 using

3.自定义包

基本规则

1.在文件的最上方加上一个 package 语句指定该代码在哪个包中。

2.包名需要尽量指定成唯一的名字，通常会用公司的域名的颠倒形式 (例如 com.example.demo1 )

3.包名要和代码路径相匹配。例如创建 com.example.demo1 的包，那么会存在一个对应的路径 com/example/demo1 来存储代码。

4.如果一个类没有 package 语句，则该类被放到一个默认包中。

操作步骤

1.在 IDE 中先新建一个包：右键 src -> New(新建) -> Package(包)

2.在弹出的对话框中输入包名，例如 com.example.demo1

3.在包中创建类，右键包名 -> New(新建)-> Java Class(类)，输入类名即可。

4.此时可以看到我们的磁盘上的目录结构已经被 IDE 自动创建出来了

5.同时我们也看到了，在新创建的 Test.java 文件的最上方，就出现了一个 package 语句

4.包的访问权限控制举例

Computer 类位于 com.example.demo1 包中，TestComputer 位置 com.example.demo2 包中：

package com.example.demo1;
public class Computer {
    private String cpu; // cpu
    private String memory; // 内存
    public String screen; // 屏幕
    String brand; // 品牌
    public Computer(String brand, String cpu, String memory, String screen) {
        this.brand = brand;
        this.cpu = cpu;
        this.memory = memory;
        this.screen = screen;
    }
    public void Boot(){
        System.out.println("开机~~~");
    }
    public void PowerOff(){
        System.out.println("关机~~~");
    }
    public void SurfInternet(){
        System.out.println("上网~~~");
    }
}

package com.example.demo2;
import com.example.demo1.Computer;
public class TestComputer {
    public static void main(String[] args) {
        Computer p = new Computer("HW", "i7", "8G", "13*14");
        System.out.println(p.screen);
        // System.out.println(p.cpu); // 报错：cpu 是私有的，不允许被其他类访问
        // System.out.println(p.brand); // 报错：brand 是 default，不允许被其他包中的类访问
    }
}
// 注意：如果去掉 Computer 类之前的 public 修饰符，代码也会编译失败

5.常见的包

1. java.lang:系统常用基础类 (String、Object),此包从 JDK1.1 后自动导入。

2. java.lang.reflect:java 反射编程包;

3. java.net:进行网络编程开发包。

4. java.sql:进行数据库开发的支持包。

5. java.util:是 java 提供的工具程序包。(集合类等) 非常重要

6. java.io:I/O 编程开发包。

2.static 成员

在 Java 中，被 static 修饰的成员，称之为静态成员，也可以称为类成员，其不属于某个具体的对象，是所有对象所共享的。

2.1 static 修饰成员变量

static 修饰的成员变量，称为静态成员变量，静态成员变量最大的特性：不属于某个具体的对象，是所有对象所共享的。

【静态成员变量特性】

1.不属于某个具体的对象，是类的属性，所有对象共享的，不存储在某个对象的空间中

2.既可以通过对象访问，也可以通过类名访问，但一般更推荐使用类名访问

3.类变量存储在方法区当中

4.生命周期伴随类的一生（随类的加载而创建，随类的卸载而销毁）

public class Student{
    public String name;
    public String gender;
    public int age;
    public double score;
    public static String classRoom = "306";

    public static void main(String[] args) {
        // 静态成员变量可以直接通过类名访问
        System.out.println(Student.classRoom);

        Student s1 = new Student("Lee", "女", 18, 3.8);
        Student s2 = new Student("User2", "男", 19, 4.0);
        Student s3 = new Student("User3", "男", 20, 3.9);

        // 也可以通过对象访问：但是 classRoom 是三个对象共享的
        System.out.println(s1.classRoom);
        System.out.println(s2.classRoom);
        System.out.println(s3.classRoom);
    }
}

2.2 static 修饰成员方法

一般类中的数据成员都设置为 private，而成员方法设置为 public，那设置之后，Student 类中 classRoom 属性如何在类外访问呢？

Java 中，被 static 修饰的成员方法称为静态成员方法，是类的方法，不是某个对象所特有的。静态成员一般通过静态方法来访问

public class Student{
    private static String classRoom = "306";

    public static String getClassRoom(){
        return classRoom;
    }
}

public class TestStudent {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Student.getClassRoom());
    }
}

【静态方法特性】

1.不属于某个具体的对象，是类方法

2.可以通过对象调用，也可以通过**类名。静态方法名 (...)**方式调用，更推荐使用后者

3.不能在静态方法中访问任何非静态成员变量

public static String getClassRoom(){
    System.out.println(this);
    return classRoom;
}
// 编译失败：Error:(35, 28) java: 无法从静态上下文中引用非静态 变量 this

public static String getClassRoom(){
    age += 1;
    return classRoom;
// 编译失败：Error:(35, 9) java: 无法从静态上下文中引用非静态 变量 age

4.静态方法中不能调用任何非静态方法，因为非静态方法有 this 参数，在静态方法中调用时候无法传递 this 引用

public static String getClassRoom(){
    doClass();
    return classRoom;
}
// 编译报错：Error:(35, 9) java: 无法从静态上下文中引用非静态方法 doClass()

5.静态方法无法重写，不能用来实现多态

2.3 static 成员变量初始化

注意：静态成员变量一般不会放在构造方法中来初始化，构造方法中初始化的是与对象相关的实例属性

1. 就地初始化

在定义时直接给出初始值

public class Student{
    private String name;
    private String gender;
    private int age;
    private double score;
    private static String classRoom = "306"; 
}

2.静态代码块初始化

见后面代码块

3.代码块

3.1 代码块概念以及分类

使用 {} 定义的一段代码称为代码块。根据代码块定义的位置以及关键字，又可分为以下四种：

1.普通代码块

2.构造块

3.静态块

4.同步代码块（多线程）

先说前三种

1.普通代码块

普通代码块：定义在方法中的代码块

public class Main{
    public static void main(String[] args) {
        { //直接使用{}定义，普通方法块
            int x = 10 ;
            System.out.println("x1 = " +x);
        }
        int x = 100 ;
        System.out.println("x2 = " +x);
    }
}

// 执行结果
//x1 = 10
//x2 = 100

这种用法较少见

2.构造代码块

构造块：定义在类中的代码块 (不加修饰符)。也叫：实例代码块。构造代码块一般用于初始化实例成员变量。

public class Student{
    //实例成员变量
    private String name;
    private String gender;
    private int age;
    private double score;

    public Student() {
        System.out.println("I am Student init()!");
    }
    //实例代码块
    {
        this.name = "TestUser";
        this.age = 12;
        this.gender = "man";
        System.out.println("I am instance init()!");
    }

    public void show(){
        System.out.println("name: "+name+" age: "+age+" sex: "+gender);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Student stu = new Student();
        stu.show();
    }
}

// 运行结果
//I am instance init()!
//I am Student init()!
//name: TestUser age: 12 sex: man

3.静态代码块

使用 static 定义的代码块称为静态代码块。一般用于初始化静态成员变量。

public class Student{
    private String name;
    private String gender;
    private int age;
    private double score;
    private static String classRoom;

    //实例代码块
    {
        this.name = "TestUser";
        this.age = 12;
        this.gender = "man";
        System.out.println("I am instance init()!");
    }

    // 静态代码块
    static {
        classRoom = "306";
        System.out.println("I am static init()!");
    }

    public Student(){
        System.out.println("I am Student init()!");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();
        Student s2 = new Student();
    }
}

注意事项

1.静态代码块不管生成多少个对象，其只会执行一次

2.静态成员变量是类的属性，因此是在 JVM 加载类时开辟空间并初始化的

3.如果一个类中包含多个静态代码块，在编译代码时，编译器会按照定义的先后次序依次执行 (合并)

4.实例代码块只有在创建对象时才会执行

3.2 执行顺序

1.静态代码块先执行

2.构造代码块

3.执行对应的构造方法

注意：静态代码块只执行一次，并且有先后顺序

4.内部类

当一个事物的内部，还有一个部分需要一个完整的结构进行描述，而这个内部的完整的结构又只为外部事物提供服务，那么这个内部的完整结构最好使用内部类。在 Java 中，可以将一个类定义在另一个类或者一个方法的内部，前者称为内部类，后者称为外部类。内部类也是封装的一种体现。

public class OutClass {
    class InnerClass{

    }
}

// OutClass 是外部类
// InnerClass 是内部类

【注意事项】

1.定义在 class 类名{}花括号外部的，即使是在一个文件里，都不能称为内部类

public class A{

}

class B{

}

// A 和 B 是两个独立的类，彼此之前没有关系

2.内部类和外部类共用同一个 java 源文件，但是经过编译之后，内部类会形成单独的字节码文件

4.1 内部类的分类

public class OutClass {
    // 成员位置定义：未被 static 修饰 --->实例内部类
    public class InnerClass1{

    }

    // 成员位置定义：被 static 修饰 ---> 静态内部类
    static class InnerClass2{

    }

    public void method(){
        // 方法中也可以定义内部类 ---> 局部内部类：几乎不用
        class InnerClass5{

        }
    }
}

根据内部类定义的位置不同，一般可以分为以下几种形式：

1.成员内部类 (普通内部类：未被 static 修饰的成员内部类和 静态内部类：被 static 修饰的成员内部类)

2.局部内部类 (不谈修饰符)、匿名内部类

**注意：**内部类其实日常开发中使用并不是非常多，一些库中的代码时候可能会遇到的比较多，日常开始中使用最多的是匿名内部类。

4.2 实例内部类

即未被 static 修饰的成员内部类。

public class OutClass {
    private int a;
    static int b;
    int c;

    public void methodA(){
        a = 10;
        System.out.println(a);
    }

    public static void methodB(){
        System.out.println(b);
    }

    // 实例内部类：未被 static 修饰
    class InnerClass{
        int c;
        public void methodInner(){
        // 在实例内部类中可以直接访问外部类中：任意访问限定符修饰的成员
            a = 100;
            b =200;
            methodA();
            methodB();

    // 如果外部类和实例内部类中具有相同名称成员时，优先访问的是内部类自己的
            c = 300;
            System.out.println(c);

    // 如果要访问外部类同名成员时候，必须：外部类名称.this.同名成员名字
            OutClass.this.c = 400;
            System.out.println(OutClass.this.c);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
    // 外部类：对象创建 以及 成员访问
        OutClass outClass = new OutClass();
        System.out.println(outClass.a);
        System.out.println(OutClass.b);
        System.out.println(outClass.c);
        outClass.methodA();
        outClass.methodB();

        System.out.println("=============实例内部类的访问=============");
    // 要访问实例内部类中成员，必须要创建实例内部类的对象
    // 而普通内部类定义与外部类成员定义位置相同，因此创建实例内部类对象时必须借助外部类

    // 创建实例内部类对象，通过 外部类.的方式 来访问内部类，去创建一个内部类对象
        OutClass.InnerClass innerClass1 = new OutClass().new InnerClass();

    // 上述语法比较怪异，也可以先将外部类对象先创建出来，然后再创建实例内部类对象
        OutClass.InnerClass innerClass2 = outClass.new InnerClass();
        innerClass2.methodInner();
    }
}

【注意事项】

1.外部类中的任何成员都可以在实例内部类方法中直接访问

2.实例内部类所处的位置与外部类成员位置相同，因此也受 public、private 等访问限定符的约束

3.在实例内部类方法中访问同名的成员时，优先访问自己的，如果要访问外部类同名的成员，必须：外部类名称.this.同名成员 来访问

4.实例内部类对象必须在先有外部类对象前提下才能创建

5.实例内部类的非静态方法中包含了一个指向外部类对象的引用

6.外部类中，不能直接访问实例内部类中的成员，如果要访问必须先要创建内部类的对象。

4.3 静态内部类

被 static 修饰的内部成员类称为静态内部类。

public class OutClass {
    private int a;
    static int b;
    public void methodA(){
        a = 10;
        System.out.println(a);
    }

    public static void methodB(){
        System.out.println(b);
    }

    // 静态内部类：被 static 修饰的成员内部类
    static class InnerClass{
        public void methodInner(){
            // 在内部类中只能访问外部类的静态成员
            // a = 100; // 编译失败，因为 a 不是类成员变量
            b =200;
            // methodA(); // 编译失败，因为 methodB() 不是类成员方法
            methodB();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 静态内部类对象创建 & 成员访问
        OutClass.InnerClass innerClass = new OutClass.InnerClass();
        innerClass.methodInner();
    }
}

【注意事项】

1.在静态内部类中只能访问外部类中的静态成员

2.创建静态内部类对象时，不需要先创建外部类对象

4.4 局部内部类

定义在外部类的方法体或者{}中，该种内部类只能在其定义的位置使用，一般使用的非常少，此处简单了解下语法格式。

public class OutClass {
    int a = 10;
    public void method(){
        int b = 10;

        // 局部内部类：定义在方法体内部
        // 不能被 public、static 等访问限定符修饰
        class InnerClass{
            public void methodInnerClass(){
                System.out.println(a);
                System.out.println(b);
            }
        }    

    // 只能在该方法体内部使用，其他位置都不能用
        InnerClass innerClass = new InnerClass();
        innerClass.methodInnerClass();
    }

    public static void main(String[] args) {
        // OutClass.InnerClass innerClass = null; 编译失败
    }
}

【注意事项】

1.局部内部类只能在所定义的方法体内部使用

2.不能被 public、static 等修饰符修饰

3.编译器也有自己独立的字节码文件，命名格式：外部类名字$数字内部类名字.class

4.几乎不会使用

4.5 匿名内部类

接口里用的多，后续抽象类和接口那篇博客再详细介绍

5.对象的打印

public class Person {
    String name;
    String gender;
    int age;

    public Person(String name, String gender, int age) {
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.age = age;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("Jim","男", 18);
        System.out.println(person);
    }
}

// 打印结果：day20210829.Person@1b6d3586

这个打印结果是默认的，想要打印自己想要的结果，重写 toString 方法即可。

public class Person {
    String name;
    String gender;
    int age;

    public Person(String name, String gender, int age) {
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "[" + name + "," + gender + "," + age + "]";
    }

    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("Jim","男", 18);
        System.out.println(person);
    }
}

// 输出结果：[Jim,男，18]

@Override：这是重写的注释，重写之前最好加上，告诉别人这是重写的方法