Java 修饰符

Java语言提供了很多修饰符,主要分为以下两类:

  • 访问修饰符
  • 非访问修饰符

修饰符用来定义类、方法或者变量,通常放在语句的最前端。我们通过下面的例子来说明:

public class className {
// ...
}
private boolean myFlag;
static final double weeks = 9.5;
protected static final int BOXWIDTH = 42;
public static void main(String[] arguments) {
// 方法体
}


访问控制修饰符

Java中,可以使用访问控制符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。Java 支持 4 种不同的访问权限。

  • default (即缺省,什么也不写): 在同一包内可见,不使用任何修饰符。使用对象:类、接口、变量、方法。

  • private : 在同一类内可见。使用对象:变量、方法。 注意:不能修饰类(外部类)

  • public : 对所有类可见。使用对象:类、接口、变量、方法

  • protected : 对同一包内的类和所有子类可见。使用对象:变量、方法。 注意:不能修饰类(外部类)

我们可以通过以下表来说明访问权限:

访问控制
修饰符当前类同一包内子孙类(同一包)子孙类(不同包)其他包
publicYYYYY
protectedYYYY/N(说明N
defaultYYYNN
privateYNNNN

默认访问修饰符-不使用任何关键字

使用默认访问修饰符声明的变量和方法,对同一个包内的类是可见的。接口里的变量都隐式声明为 public static final,而接口里的方法默认情况下访问权限为 public

如下例所示,变量和方法的声明可以不使用任何修饰符。

实例

String version = "1.5.1";
boolean processOrder() {
return true;
}

私有访问修饰符-private

私有访问修饰符是最严格的访问级别,所以被声明为 private 的方法、变量和构造方法只能被所属类访问,并且类和接口不能声明为 private

声明为私有访问类型的变量只能通过类中公共的 getter 方法被外部类访问。

Private 访问修饰符的使用主要用来隐藏类的实现细节和保护类的数据。

下面的类使用了私有访问修饰符:

public class Logger {
private String format;
public String getFormat() {
return this.format;
}
public void setFormat(String format) {
this.format = format;
}
}

实例中,Logger 类中的 format 变量为私有变量,所以其他类不能直接得到和设置该变量的值。为了使其他类能够操作该变量,定义了两个 public 方法:getFormat() (返回 format的值)和 setFormat(String)(设置 format 的值)

公有访问修饰符-public

被声明为 public 的类、方法、构造方法和接口能够被任何其他类访问。

如果几个相互访问的 public 类分布在不同的包中,则需要导入相应 public 类所在的包。由于类的继承性,类所有的公有方法和变量都能被其子类继承。

以下函数使用了公有访问控制:

public static void main(String[] arguments) {
// ...
}

Java 程序的 main() 方法必须设置成公有的,否则,Java 解释器将不能运行该类。

受保护的访问修饰符-protected

protected 需要从以下两个点来分析说明:

  • 子类与基类在同一包中:被声明为 protected 的变量、方法和构造器能被同一个包中的任何其他类访问;

  • 子类与基类不在同一包中:那么在子类中,子类实例可以访问其从基类继承而来的 protected 方法,而不能访问基类实例的protected方法。

protected 可以修饰数据成员,构造方法,方法成员,不能修饰类(内部类除外)

接口及接口的成员变量和成员方法不能声明为 protected。 可以看看下图演示:

Java 修饰符

子类能访问 protected 修饰符声明的方法和变量,这样就能保护不相关的类使用这些方法和变量。

下面的父类使用了 protected 访问修饰符,子类重写了父类的 openSpeaker() 方法。

class AudioPlayer {
protected boolean openSpeaker(Speaker sp) {
// 实现细节
}
}
class StreamingAudioPlayer extends AudioPlayer {
protected boolean openSpeaker(Speaker sp) {
// 实现细节
}
}

如果把 openSpeaker() 方法声明为 private,那么除了 AudioPlayer 之外的类将不能访问该方法。

如果把 openSpeaker() 声明为 public,那么所有的类都能够访问该方法。

如果我们只想让该方法对其所在类的子类可见,则将该方法声明为 protected。

protected 是最难理解的一种 Java 类成员访问权限修饰词,更多详细内容请查看 Java protected 关键字详解

访问控制和继承

请注意以下方法继承的规则:

  • 父类中声明为 public 的方法在子类中也必须为 public。

  • 父类中声明为 protected 的方法在子类中要么声明为 protected,要么声明为 public,不能声明为 private。

  • 父类中声明为 private 的方法,不能够被继承。


非访问修饰符

为了实现一些其他的功能,Java 也提供了许多非访问修饰符。

static 修饰符,用来修饰类方法和类变量。

final 修饰符,用来修饰类、方法和变量,final 修饰的类不能够被继承,修饰的方法不能被继承类重新定义,修饰的变量为常量,是不可修改的。

abstract 修饰符,用来创建抽象类和抽象方法。

synchronized 和 volatile 修饰符,主要用于线程的编程。

static 修饰符

  • 静态变量:

    static 关键字用来声明独立于对象的静态变量,无论一个类实例化多少对象,它的静态变量只有一份拷贝。
    静态变量也被称为类变量。局部变量不能被声明为 static 变量。

  • 静态方法:

    static 关键字用来声明独立于对象的静态方法。静态方法不能使用类的非静态变量。静态方法从参数列表得到数据,然后计算这些数据。

对类变量和方法的访问可以直接使用 classname.variablenameclassname.methodname 的方式访问。

如下例所示,static修饰符用来创建类方法和类变量。

public class InstanceCounter {
private static int numInstances = 0;
protected static int getCount() {
return numInstances;
}
private static void addInstance() {
numInstances++;
}
InstanceCounter() {
InstanceCounter.addInstance();
}
public static void main(String[] arguments) {
System.out.println("Starting with " +
InstanceCounter.getCount() + " instances");
for (int i = 0; i < 500; ++i){
new InstanceCounter();
}
System.out.println("Created " +
InstanceCounter.getCount() + " instances");
}
}

以上实例运行编辑结果如下:

Starting with 0 instances
Created 500 instances

final 修饰符

final 变量:

final 表示"最后的、最终的"含义,变量一旦赋值后,不能被重新赋值。被 final 修饰的实例变量必须显式指定初始值。

final 修饰符通常和 static 修饰符一起使用来创建类常量。

实例

public class Test{
final int value = 10;
// 下面是声明常量的实例
public static final int BOXWIDTH = 6;
static final String TITLE = "Manager";
public void changeValue(){
value = 12; //将输出一个错误
}
}

final 方法

类中的 final 方法可以被子类继承,但是不能被子类修改。

声明 final 方法的主要目的是防止该方法的内容被修改。

如下所示,使用 final 修饰符声明方法。

public class Test{
public final void changeName(){
// 方法体
}
}

final 类

final 类不能被继承,没有类能够继承 final 类的任何特性。

实例

public final class Test {
// 类体
}

abstract 修饰符

抽象类:

抽象类不能用来实例化对象,声明抽象类的唯一目的是为了将来对该类进行扩充。

一个类不能同时被 abstract 和 final 修饰。如果一个类包含抽象方法,那么该类一定要声明为抽象类,否则将出现编译错误。

抽象类可以包含抽象方法和非抽象方法。

实例

abstract class Caravan{
private double price;
private String model;
private String year;
public abstract void goFast(); //抽象方法
public abstract void changeColor();
}

抽象方法

抽象方法是一种没有任何实现的方法,该方法的的具体实现由子类提供。

抽象方法不能被声明成 final 和 static。

任何继承抽象类的子类必须实现父类的所有抽象方法,除非该子类也是抽象类。

如果一个类包含若干个抽象方法,那么该类必须声明为抽象类。抽象类可以不包含抽象方法。

抽象方法的声明以分号结尾,例如:public abstract sample();

实例

public abstract class SuperClass{
abstract void m(); //抽象方法
}
class SubClass extends SuperClass{
//实现抽象方法
void m(){
.........
}
}

synchronized 修饰符

synchronized 关键字声明的方法同一时间只能被一个线程访问。synchronized 修饰符可以应用于四个访问修饰符。

实例

public synchronized void showDetails(){
.......
}

transient 修饰符

序列化的对象包含被 transient 修饰的实例变量时,java 虚拟机(JVM)跳过该特定的变量。

该修饰符包含在定义变量的语句中,用来预处理类和变量的数据类型。

实例

public transient int limit = 55; // 不会持久化
public int b; // 持久化

volatile 修饰符

volatile 修饰的成员变量在每次被线程访问时,都强制从共享内存中重新读取该成员变量的值。而且,当成员变量发生变化时,会强制线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻,两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。

一个 volatile 对象引用可能是 null。

实例

public class MyRunnable implements Runnable
{
private volatile boolean active;
public void run()
{
active = true;
while (active) // 第一行
{
// 代码
}
}
public void stop()
{
active = false; // 第二行
}
}

通常情况下,在一个线程调用 run() 方法(在 Runnable 开启的线程),在另一个线程调用 stop() 方法。
如果 第一行 中缓冲区的 active 值被使用,那么在 第二行 的 active 值为 false 时循环不会停止。

但是以上代码中我们使用了 volatile 修饰 active,所以该循环会停止。

JAVA 的类(外部类)有 2 种访问权限: public、default。

而方法和变量有 4 种:public、default、protected、private。

其中默认访问权限和 protected 很相似,有着细微的差别。

  • public 意味着任何地方的其他类都能访问。
  • default 则是同一个包的类可以访问。
  • protected 表示同一个包的类可以访问,其他的包的该类的子类也可以访问。
  • private 表示只有自己类能访问。

修饰符:abstract、static、final

  • abstract: 表示是抽象类。 使用对象:类、接口、方法
  • static: 可以当做普通类使用,而不用先实例化一个外部类。(用他修饰后,就成了静态内部类了)。 使用对象:类、变量、方法、初始化函数(注意:修饰类时只能修饰 内部类 )
  • final: 表示类不可以被继承。 使用对象:类、变量、方法

整个世界都打包成一块,同时划分为四个层次: 联合国(public)【其他包】、国家(protected)【继承子孙】、洲际(default)【同一包】、个人(private)【当前类】。

联合国制定规则所有人都可以用,国家制定的只有在国家内可以用,各联邦洲因地制宜有制定当地民法,个人制定的就给个人使用。


static全局变量与普通的全局变量:static全局变量只初使化一次,防止在其他文件单元中被引用;

static局部变量和普通局部变量:static局部变量只被初始化一次,下一次依据上一次结果值;

static函数与普通函数:static函数在内存中只有一份,普通函数在每个被调用中维持一份拷贝。


静态变量并不是说其就不能改变值,不能改变值的量叫常量。 其拥有的值是可变的 ,而且它会保持最新的值。说其静态,是因为它不会随着函数的调用和退出而发生变化。即上次调用函数的时候,如果我们给静态变量赋予某个值的话,下次函数调用时,这个值保持不变。


关于修饰符

1.分为“访问修饰符”和“非访问修饰符”。顾名思义,“访问修饰符”就是和访问权限有关得修饰符。

2.访问修饰符中一些值得注意得地方:

Private 访问修饰符的使用主要用来隐藏类的实现细节和保护类的数据;

被声明为 public 的类、方法、构造方法和接口能够被任何其他类访问;

protected 访问修饰符可以修饰类及其方法,但是接口及接口的成员变量和成员方法不能声明为 protected;

3.关于static修饰符的理解

怎么理解静态变量呢?简单来说静态变量就是一个类的公有属性。在这里可以打个拙劣的比方:假设“班里的学生”是一个类,班里的任何一个同学都相当于一个对象。那么所有学生的学费是一样的对吧?”学费“就相当于一个”静态变量“,其特征是它不属于任何一个”对象“(即学生)的专有属性,是大家”公有“的,若是变了,那就所有的同学的学费都会变。我们假设每个同学都有修改学费的权力,那么任何一个同学修改了学费(这个静态变量),所有同学的学费就都会变。

另外:静态方法只能使用类的静态变量。


transient

当对象被序列化时(写入字节序列到目标文件)时,transient阻止实例中那些用此关键字声明的变量持久化;当对象被反序列化时(从源文件读取字节序列进行重构),这样的实例变量值不会被持久化和恢复。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;
//定义一个需要序列化的类
class People implements Serializable{ String name; //姓名 transient Integer age; //年龄 public People(String name,int age){ this.name = name; this.age = age; } public String toString(){ return "姓名 = "+name+" ,年龄 = "+age; }
}
public class TransientPeople { public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException, ClassNotFoundException { People a = new People("李雷",30); System.out.println(a); //打印对象的值 ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("d://people.txt")); os.writeObject(a);//写入文件(序列化) os.close(); ObjectInputStream is = new ObjectInputStream(new FileInputStream("d://people.txt")); a = (People)is.readObject();//将文件数据转换为对象(反序列化) System.out.println(a); // 年龄 数据未定义 is.close(); }
}

运行结果如下:

姓名 = 李雷 ,年龄 = 30
姓名 = 李雷 ,年龄 = null

volatile

volatile可以用在任何变量前面,但不能用于final变量前面,因为final型的变量是禁止修改的。

使用的场景之一,单例模式中采用DCL双锁检测(double checked locking)机制,在多线程访问的情况下,可使用volatitle修改,保证多线程下的可见性。缺点是性能有损失,因此单线程情况下不必用此修饰符。

class Singleton{ private volatile static Singleton instance = null; private Singleton() { } public static Singleton getInstance() { if(instance==null) { synchronized (Singleton.class) { if(instance==null) instance = new Singleton(); } } return instance; }
}

关于final变量:

  • 1、 final 修饰符通常和 static 修饰符一起使用来创建类常量。用final修饰的成员变量表示常量,值一旦给定就无法改变!
  • 2、 final修饰的变量有三种:静态变量、实例变量和局部变量,分别表示三种类型的常量。final变量定义的时候,可以先声明,而不给初值,这中变量也称为final空白,无论什么情况,编译器都确保空白final在使用之前必须被初始化。但是,final空白在final关键字final的使用上提供了更大的灵活性,为此,一个类中的final数据成员就可以实现依对象而有所不同,却有保持其恒定不变的特征。

final以及final static修饰的变量的初始化方式:

 //-----------------成员变量------------------// //初始化方式一,在定义变量时直接赋值 private final int i = 3; //初始化方式二,声明完变量后在构造方法中为其赋值 //如果采用用这种方式,那么每个构造方法中都要有j赋值的语句 private final int j; public FinalTest() { j = 3; } //如果取消该构造方法的注释,程序就会报错,因此它没有为j赋值 /*public FinalTest1(String str) { }*/ //为了方便我们可以这样写 public FinalTest(String str) { this(); //调用无参构造器 } //下面的代码同样会报错,因为对j重复赋值 /*public FinalTest1(String str1, String str2) { this(); j = 3; }*/ //初始化方式三,声明完变量后在构造代码块中为其赋值 //如果采用此方式,就不能在构造方法中再次为其赋值 //构造代码块中的代码会在构造函数之前执行,如果在构造函数中再次赋值, //就会造成final变量的重复赋值 private final int k; { k = 4; } //-----------------类变量(静态变量)------------------// //初始化方式一,在定义类变量时直接赋值 public final static int p = 3; //初始化方式二,在静态代码块中赋值 //成员变量可以在构造函数中赋值,但是类变量却不可以。 //因此成员变量属于对象独有,每个对象创建时只会调用一次构造函数, //因此可以保证该成员变量只被初始化一次; //而类变量是该类的所有对象共有,每个对象创建时都会对该变量赋值 //这样就会造成变量的重复赋值。 public final static int q; static { q = 3; }

fina、static、abstract 之间不能同时使用的问题:

1、final 不能同时和 abstract 使用,例子:

abstract final void m();

原因:因为 abstract 是需要被子类继承覆盖的,否则毫无意义,而 final 作用是禁止继承的,两者相互排斥,所以不呢能 共用。

2:static 和 abstract 也是不能连用的,例子:

abstract static void m(){}

原因:因为 static 是类级别的不能被子类覆盖,而 abstract 需要被继承实现,两者相互矛盾。

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