08-27-周三_17-31-38
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1.javaSE基础1/day11/day11【final、权限、内部类】.md
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618
1.javaSE基础1/day11/day11【final、权限、内部类】.md
Normal file
@@ -0,0 +1,618 @@
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# day11【final、权限、内部类、引用类型】
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### 今日内容
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- final关键字
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- 权限
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- 内部类
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- 引用类型
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### 教学目标
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- [ ] 描述final修饰的类的特点
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- [ ] 描述final修饰的方法的特点
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- [ ] 能够说出权限修饰符作用范围
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- [ ] 说出内部类的概念
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- [ ] 能够理解引用类型作为成员变量
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- [ ] 能够理解引用类型作为方法参数
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- [ ] 能够理解引用类型作为方法返回值类型
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## 第一章 final关键字
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### 1.1 概述
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学习了继承后，我们知道，子类可以在父类的基础上改写父类内容，比如，方法重写。那么我们能不能随意的继承API中提供的类，改写其内容呢？显然这是不合适的。为了避免这种随意改写的情况，Java提供了`final` 关键字，用于修饰**不可改变**内容。
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* **final**： 不可改变。可以用于修饰类、方法和变量。
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* 类：被修饰的类，不能被继承。
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* 方法：被修饰的方法，不能被重写。
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* 变量：被修饰的变量，不能被重新赋值。
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### 1.2 使用方式
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#### 修饰类
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格式如下：
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```java
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final class 类名 {
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}
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```
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查询API发现像 `public final class String` 、`public final class Math` 、`public final class Scanner` 等，很多我们学习过的类，都是被final修饰的，目的就是供我们使用，而不让我们所以改变其内容。
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#### 修饰方法
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格式如下：
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```java
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修饰符 final 返回值类型 方法名(参数列表){
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//方法体
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}
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```
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重写被 `final`修饰的方法，编译时就会报错。
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#### 修饰变量
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1. **局部变量——基本类型**
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基本类型的局部变量，被final修饰后，只能赋值一次，不能再更改。代码如下：
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```java
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public class FinalDemo1 {
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public static void main(String[] args) {
|
||||
// 声明变量，使用final修饰
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final int a;
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// 第一次赋值
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a = 10;
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// 第二次赋值
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a = 20; // 报错,不可重新赋值
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||||
// 声明变量，直接赋值，使用final修饰
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final int b = 10;
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||||
// 第二次赋值
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||||
b = 20; // 报错,不可重新赋值
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}
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||||
}
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```
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思考，如下两种写法，哪种可以通过编译？
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写法1：
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```java
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final int c = 0;
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||||
for (int i = 0; i < 10; i++) {
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c = i;
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System.out.println(c);
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}
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```
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写法2：
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||||
```java
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for (int i = 0; i < 10; i++) {
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||||
final int c = i;
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||||
System.out.println(c);
|
||||
}
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```
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||||
根据 `final` 的定义，写法1报错！写法2，为什么通过编译呢？因为每次循环，都是一次新的变量c。这也是大家需要注意的地方。
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2. **局部变量——引用类型**
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引用类型的局部变量，被final修饰后，只能指向一个对象，地址不能再更改。但是不影响对象内部的成员变量值的修改，代码如下：
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```java
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public class FinalDemo2 {
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
// 创建 User 对象
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final User u = new User();
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// 创建 另一个 User对象
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u = new User(); // 报错，指向了新的对象，地址值改变。
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// 调用setName方法
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||||
u.setName("张三"); // 可以修改
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}
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||||
}
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```
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3. **成员变量**
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成员变量涉及到初始化的问题，初始化方式有两种，只能二选一：
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- 显示初始化；
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```java
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public class User {
|
||||
final String USERNAME = "张三";
|
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private int age;
|
||||
}
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```
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- 构造方法初始化。
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```java
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public class User {
|
||||
final String USERNAME ;
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private int age;
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public User(String username, int age) {
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||||
this.USERNAME = username;
|
||||
this.age = age;
|
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}
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||||
}
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```
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||||
> 被final修饰的常量名称，一般都有书写规范，所有字母都**大写**。
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## 第二章 权限修饰符
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### 2.1 概述
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在Java中提供了四种访问权限，使用不同的访问权限修饰符修饰时，被修饰的内容会有不同的访问权限，
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* public：公共的。
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* protected：受保护的
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* default：默认的
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* private：私有的
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### 2.2 不同权限的访问能力
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| | public | protected | default（空的） | private |
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| ------------ | ------ | --------- | ----------- | ------- |
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| 同一类中 | √ | √ | √ | √ |
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| 同一包中(子类与无关类) | √ | √ | √ | |
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||||
| 不同包的子类 | √ | √ | | |
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| 不同包中的无关类 | √ | | | |
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可见，public具有最大权限。private则是最小权限。
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编写代码时，如果没有特殊的考虑，建议这样使用权限：
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- 成员变量使用`private` ，隐藏细节。
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- 构造方法使用` public` ，方便创建对象。
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- 成员方法使用`public` ，方便调用方法。
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||||
> 小贴士：不加权限修饰符，其访问能力与default修饰符相同
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## 第三章 内部类
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### 1.1 概述
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#### 什么是内部类
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将一个类A定义在另一个类B里面，里面的那个类A就称为**内部类**，B则称为**外部类**。
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#### 成员内部类
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* **成员内部类** ：定义在**类中方法外**的类。
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定义格式：
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```java
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class 外部类 {
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||||
class 内部类{
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}
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||||
}
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```
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||||
在描述事物时，若一个事物内部还包含其他事物，就可以使用内部类这种结构。比如，汽车类`Car` 中包含发动机类`Engine` ，这时，`Engine `就可以使用内部类来描述，定义在成员位置。
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代码举例：
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```java
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class Car { //外部类
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class Engine { //内部类
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}
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}
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```
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#### 访问特点
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- 内部类可以直接访问外部类的成员，包括私有成员。
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- 外部类要访问内部类的成员，必须要建立内部类的对象。
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创建内部类对象格式：
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```java
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外部类名.内部类名 对象名 = new 外部类型().new 内部类型()；
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```
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访问演示，代码如下：
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定义类：
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```java
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public class Person {
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private boolean live = true;
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class Heart {
|
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public void jump() {
|
||||
// 直接访问外部类成员
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||||
if (live) {
|
||||
System.out.println("心脏在跳动");
|
||||
} else {
|
||||
System.out.println("心脏不跳了");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
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||||
public boolean isLive() {
|
||||
return live;
|
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}
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||||
public void setLive(boolean live) {
|
||||
this.live = live;
|
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}
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||||
}
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```
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||||
定义测试类：
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```java
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||||
public class InnerDemo {
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
// 创建外部类对象
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||||
Person p = new Person();
|
||||
// 创建内部类对象
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||||
Heart heart = p.new Heart();
|
||||
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||||
// 调用内部类方法
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heart.jump();
|
||||
// 调用外部类方法
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||||
p.setLive(false);
|
||||
// 调用内部类方法
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||||
heart.jump();
|
||||
}
|
||||
}
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输出结果:
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心脏在跳动
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||||
心脏不跳了
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```
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||||
> 内部类仍然是一个独立的类，在编译之后会内部类会被编译成独立的.class文件，但是前面冠以外部类的类名和$符号 。
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>
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||||
> 比如，Person$Heart.class
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### 1.2 匿名内部类【重点】
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* **匿名内部类** ：是内部类的简化写法。它的本质是一个`带具体实现的` `父类或者父接口的` `匿名的` **子类对象**。
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开发中，最常用到的内部类就是匿名内部类了。以接口举例，当你使用一个接口时，似乎得做如下几步操作，
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1. 定义子类
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2. 重写接口中的方法
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3. 创建子类对象
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4. 调用重写后的方法
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我们的目的，最终只是为了调用方法，那么能不能简化一下，把以上四步合成一步呢？匿名内部类就是做这样的快捷方式。
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#### 前提
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匿名内部类必须**继承一个父类**或者**实现一个父接口**。
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#### 格式
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```java
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||||
new 父类名或者接口名(){
|
||||
// 方法重写
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||||
@Override
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||||
public void method() {
|
||||
// 执行语句
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||||
}
|
||||
};
|
||||
```
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||||
#### 使用方式
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以接口为例，匿名内部类的使用，代码如下：
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定义接口：
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||||
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||||
```java
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||||
public abstract class FlyAble{
|
||||
public abstract void fly();
|
||||
}
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```
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||||
创建匿名内部类，并调用：
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||||
```java
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||||
public class InnerDemo {
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
/*
|
||||
1.等号右边:是匿名内部类，定义并创建该接口的子类对象
|
||||
2.等号左边:是多态赋值,接口类型引用指向子类对象
|
||||
*/
|
||||
FlyAble f = new FlyAble(){
|
||||
public void fly() {
|
||||
System.out.println("我飞了~~~");
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
//调用 fly方法,执行重写后的方法
|
||||
f.fly();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
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||||
|
||||
通常在方法的形式参数是接口或者抽象类时，也可以将匿名内部类作为参数传递。代码如下：
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||||
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||||
```java
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||||
public class InnerDemo2 {
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
/*
|
||||
1.等号右边:定义并创建该接口的子类对象
|
||||
2.等号左边:是多态,接口类型引用指向子类对象
|
||||
*/
|
||||
FlyAble f = new FlyAble(){
|
||||
public void fly() {
|
||||
System.out.println("我飞了~~~");
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
// 将f传递给showFly方法中
|
||||
showFly(f);
|
||||
}
|
||||
public static void showFly(FlyAble f) {
|
||||
f.fly();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
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||||
|
||||
以上两步，也可以简化为一步，代码如下：
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||||
|
||||
```java
|
||||
public class InnerDemo3 {
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
/*
|
||||
创建匿名内部类,直接传递给showFly(FlyAble f)
|
||||
*/
|
||||
showFly( new FlyAble(){
|
||||
public void fly() {
|
||||
System.out.println("我飞了~~~");
|
||||
}
|
||||
});
|
||||
}
|
||||
|
||||
public static void showFly(FlyAble f) {
|
||||
f.fly();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
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||||
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||||
## 第四章 引用类型用法总结
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||||
实际的开发中，引用类型的使用非常重要，也是非常普遍的。我们可以在理解基本类型的使用方式基础上，进一步去掌握引用类型的使用方式。基本类型可以作为成员变量、作为方法的参数、作为方法的返回值，那么当然引用类型也是可以的。
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### 4.1 class作为成员变量
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在定义一个类Role（游戏角色）时，代码如下：
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||||
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||||
```java
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||||
class Role {
|
||||
int id; // 角色id
|
||||
int blood; // 生命值
|
||||
String name; // 角色名称
|
||||
}
|
||||
```
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||||
|
||||
使用`int` 类型表示 角色id和生命值，使用`String` 类型表示姓名。此时，`String`本身就是引用类型，由于使用的方式类似常量，所以往往忽略了它是引用类型的存在。如果我们继续丰富这个类的定义，给`Role` 增加武器，穿戴装备等属性，我们将如何编写呢？
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||||
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||||
定义武器类，将增加攻击能力：
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||||
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||||
```java
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||||
class Weapon {
|
||||
String name； // 武器名称
|
||||
int hurt； // 伤害值
|
||||
}
|
||||
```
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||||
|
||||
定义穿戴盔甲类，将增加防御能力，也就是提升生命值：
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||||
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||||
```java
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||||
class Armour {
|
||||
String name；// 装备名称
|
||||
int protect；// 防御值
|
||||
}
|
||||
```
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||||
|
||||
定义角色类：
|
||||
|
||||
```java
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||||
class Role {
|
||||
int id；
|
||||
int blood；
|
||||
String name；
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||||
// 添加武器属性
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||||
Weapon wp；
|
||||
// 添加盔甲属性
|
||||
Armour ar；
|
||||
|
||||
// 提供get/set方法
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||||
public Weapon getWp() {
|
||||
return wp;
|
||||
}
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||||
public void setWeapon(Weapon wp) {
|
||||
this.wp = wp;
|
||||
}
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||||
public Armour getArmour() {
|
||||
return ar;
|
||||
}
|
||||
public void setArmour(Armour ar) {
|
||||
this.ar = ar;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 攻击方法
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||||
public void attack(){
|
||||
System.out.println("使用"+ wp.getName() +", 造成"+wp.getHurt()+"点伤害");
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 穿戴盔甲
|
||||
public void wear(){
|
||||
// 增加防御,就是增加blood值
|
||||
this.blood += ar.getProtect();
|
||||
System.out.println("穿上"+ar.getName()+", 生命值增加"+ar.getProtect());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
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||||
|
||||
测试类：
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```java
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||||
public class Test {
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
// 创建Weapon 对象
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||||
Weapon wp = new Weapon("屠龙刀" , 999999);
|
||||
// 创建Armour 对象
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||||
Armour ar = new Armour("麒麟甲",10000);
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||||
// 创建Role 对象
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||||
Role r = new Role();
|
||||
|
||||
// 设置武器属性
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||||
r.setWeapon(wp);
|
||||
// 设置盔甲属性
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||||
r.setArmour(ar);
|
||||
|
||||
// 攻击
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||||
r.attack();
|
||||
// 穿戴盔甲
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||||
r.wear();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
输出结果:
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||||
使用屠龙刀,造成999999点伤害
|
||||
穿上麒麟甲 ,生命值增加10000
|
||||
```
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||||
|
||||
> 类作为成员变量时，对它进行赋值的操作，实际上，是赋给它该类的一个对象。
|
||||
>
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||||
### 4.2 interface作为成员变量
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||||
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||||
接口是对方法的封装，对应游戏当中，可以看作是扩展游戏角色的技能。所以，如果想扩展更强大技能，我们在`Role`中，可以增加接口作为成员变量，来设置不同的技能。
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||||
|
||||
定义接口：
|
||||
|
||||
```java
|
||||
// 法术攻击
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||||
public interface FaShuSkill {
|
||||
public abstract void faShuAttack();
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
定义角色类：
|
||||
|
||||
```java
|
||||
public class Role {
|
||||
FaShuSkill fs;
|
||||
|
||||
public void setFaShuSkill(FaShuSkill fs) {
|
||||
this.fs = fs;
|
||||
}
|
||||
// 法术攻击
|
||||
public void faShuSkillAttack(){
|
||||
System.out.print("发动法术攻击:");
|
||||
fs.faShuAttack();
|
||||
System.out.println("攻击完毕");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
定义测试类：
|
||||
|
||||
```java
|
||||
public class Test {
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
// 创建游戏角色
|
||||
Role role = new Role();
|
||||
// 设置角色法术技能
|
||||
role.setFaShuSkill(new FaShuSkill() {
|
||||
@Override
|
||||
public void faShuAttack() {
|
||||
System.out.println("纵横天下");
|
||||
}
|
||||
});
|
||||
|
||||
// 发动法术攻击
|
||||
role.faShuSkillAttack();
|
||||
|
||||
// 更换技能
|
||||
role.setFaShuSkill(new FaShuSkill() {
|
||||
@Override
|
||||
public void faShuAttack() {
|
||||
System.out.println("逆转乾坤");
|
||||
}
|
||||
});
|
||||
// 发动法术攻击
|
||||
role.faShuSkillAttack();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
输出结果:
|
||||
发动法术攻击:纵横天下
|
||||
攻击完毕
|
||||
|
||||
发动法术攻击:逆转乾坤
|
||||
攻击完毕
|
||||
```
|
||||
|
||||
> 我们使用一个接口，作为成员变量，以便随时更换技能，这样的设计更为灵活，增强了程序的扩展性。
|
||||
>
|
||||
> 接口作为成员变量时，对它进行赋值的操作，实际上，是赋给它该接口的一个子类对象。
|
||||
|
||||
### 4.3 interface作为方法参数和返回值类型
|
||||
|
||||
当接口作为方法的参数时,需要传递什么呢？当接口作为方法的返回值类型时，需要返回什么呢？对，其实都是它的子类对象。
|
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`ArrayList`类我们并不陌生，查看API我们发现，实际上，它是 `java.util.List` 接口的实现类。所以，当我们看见`List` 接口作为参数或者返回值类型时，当然可以将`ArrayList`的对象进行传递或返回。
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请观察如下方法：**获取某集合中所有的偶数**。
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定义方法：
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```java
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public static List<Integer> getEvenNum(List<Integer> list) {
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// 创建保存偶数的集合
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ArrayList<Integer> evenList = new ArrayList<>();
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// 遍历集合list,判断元素为偶数,就添加到evenList中
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for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
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Integer integer = list.get(i);
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if (integer % 2 == 0) {
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evenList.add(integer);
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}
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}
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/*
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返回偶数集合
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因为getEvenNum方法的返回值类型是List,而ArrayList是List的子类,
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所以evenList可以返回
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*/
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return evenList;
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}
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```
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调用方法：
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```java
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public class Test {
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public static void main(String[] args) {
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// 创建ArrayList集合,并添加数字
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ArrayList<Integer> srcList = new ArrayList<>();
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for (int i = 0; i < 10; i++) {
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srcList.add(i);
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}
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/*
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获取偶数集合
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因为getEvenNum方法的参数是List,而ArrayList是List的子类,
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所以srcList可以传递
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*/
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List list = getEvenNum(srcList);
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System.out.println(list);
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}
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}
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```
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> 接口作为参数时，传递它的子类对象。
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>
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> 接口作为返回值类型时，返回它的子类对象。
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