Java基础——面向对象（四）

提示：本文讲述静态、枚举、包装类、抽象类、内部类

7.1 静态

7.1.1 静态关键字（static）

        静态关键字用于修饰与类而非对象关联的成员变量和方法。当成员变量或方法与类的实例无关时，使用static可以避免为每个对象单独存储或调用，提升效率和代码简洁性。

7.1.2 静态变量

• 语法格式

  【修饰符】 class 类名 {
  【其他修饰符】 static 数据类型 变量名;
  }

• 特点

  • 默认值与实例变量相同（基本类型为0/false，引用类型为null）。
  • 所有对象共享同一份数据，存储在方法区。
  • 本类中可直接使用；其他类中通过类名.变量名访问（推荐）或对象.变量名访问。
  • 静态变量的get/set方法需为静态方法，重名时用类名.变量名区分。

• 内存分析
  静态变量在类加载时分配内存，生命周期与类相同，独立于对象实例。

• 与其他变量对比

  • 静态变量：方法区存储，类共享，有默认值。
  • 实例变量：堆存储，对象独立，有默认值。
  • 局部变量：栈存储，无默认值，作用域限于方法/块。

7.1.3 静态方法

• 语法格式

  【修饰符】 static 返回值类型 方法名(参数列表) {
  方法体
  }

• 特点
  • 可直接通过类名.方法名()调用，无需实例化。
  • 可继承但不可重写（子类同名方法为隐藏而非覆盖）。
  • 调用时基于编译时类型（多态不适用）。

7.1.4 静态代码块

• 语法格式

  static {
  // 初始化代码
  }

• 特点
  • 用于静态变量初始化，类加载时执行一次。
  • 执行优先级高于非静态代码块和构造器。

静态与非静态的区别

1、本类中的访问限制区别

• 静态直接访问静态，可以

• 非静态直接访问非静态，可以

• 非静态直接访问静态，可以

• 静态直接访问非静态，不可以

2、在其他类的访问方式区别

        静态的类变量和静态的方法可以通过“类名.”的方式直接访问；也可以通过“对象."的方式访问。（但是更推荐使用类名的方式）

非静态的实例变量和非静态的方法==只能==通过“对象."方式访问。

3、this和super的使用

静态的方法和静态的代码块中，==不允许==出现this和super关键字，如果有重名问题，使用“类名.”进行区别。

非静态的方法和非静态的代码块中，可以使用this和super关键字。

7.2 单例模式（补充）

7.2.1 饿汉式实现

class Singleton {
private static final Singleton instance = new Singleton();
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}

7.2.2 懒汉式实现（线程安全）

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

7.3 枚举类

7.3.1 定义与使用

enum Weekday {
MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY;
}

• 特点
  • 天然单例，线程安全。
  • 可添加构造器、方法及字段，实现复杂逻辑。

7.3.2 枚举与设计模式

• 状态模式：通过枚举实现状态机。
• 策略模式：枚举成员封装不同策略。

包装类

        Java提供了两个类型系统，基本类型与引用类型，使用基本类型在于效率，然而当要使用只针对对象设计的API或新特性（例如泛型），那么基本数据类型的数据就需要用包装类来包装。

7.4 内部类

7.4.1 成员内部类

class Outer {
class Inner {}
}

• 访问规则：可访问外部类所有成员，包括私有。

7.4.2 静态内部类

class Outer {
static class Inner {}
}

• 特点：不依赖外部类实例，仅能访问外部类静态成员。

7.4.3 匿名内部类

Runnable r = new Runnable() {
@Override
public void run() {}
};

7.5 代码示例整合

• 静态变量示例：Employee类演示共享company和total。
• 静态方法示例：Father与Son类展示继承与隐藏。
• 静态代码块示例：Chinese类验证初始化顺序。

通过以上结构，系统化掌握静态成员、单例、枚举和内部类的核心概念与应用场景。