Java基础系列文章
Java基础(一):初识Java——发展历程、技术体系与JDK环境搭建
Java基础(五):流程控制全解析——分支(if/switch)和循环(for/while)的深度指南
Java基础(七): 面向过程与面向对象、类与对象、成员变量与局部变量、值传递与引用传递、方法重载与方法重写
Java基础(八):封装、继承、多态与关键字this、super详解
属性
和操作该数据的方法
(行为)捆绑在类
中,通过访问控制修饰符限制外部对其内部细节的直接访问保护内部数据的完整性
:防止外部代码随意修改导致状态不一致隐藏实现细节
:对外只暴露必要的接口,降低模块间的耦合度简化使用复杂度
:使用者只需关注接口,不必了解内部复杂逻辑封装性的设计思想
访问控制修饰符的应用技巧
修饰符 | 本类 | 同包类 | 子类(不同包) | 其他包非子类 | 常用场景 |
---|---|---|---|---|---|
private | ✅ | ❌ | ❌ | ❌ | 字段隐藏,内部方法封装 |
default | ✅ | ✅ | ❌ | ❌ | 包级私有工具类与实现 |
protected | ✅ | ✅ | ✅ | ❌ | 子类需访问的父类属性和方法 |
public | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | 对外接口、常量的暴露 |
示例:封装的典型应用
public class Person {
// 私有属性(隐藏内部实现)
private String name;
private int age;
// Getter/Setter方法(暴露受控接口)
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
if (name == null || name.trim().isEmpty()) { // 校验逻辑
throw new IllegalArgumentException("姓名不能为空");
}
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
if (age < 0 || age > 150) { // 年龄合理性校验
throw new IllegalArgumentException("年龄不合法");
}
this.age = age;
}
}
private
,外部无法直接修改setName
和setAge
方法设置值时,会先进行合法性校验,避免无效数据破坏对象状态 在 Java 中,this
关键字是一个指向当前对象实例
的引用变量,主要用于解决变量命名冲突、调用其他构造方法或传递当前对象。下面介绍5种核心用法。
this
明确指定成员变量public class Person {
private String name; // 成员变量
public void setName(String name) { // 局部变量
this.name = name; // 用 this 指代成员变量
}
}
this(...)
在构造方法中调用同类其他构造方法(必须放在第一行
)public class Rectangle {
private int width, height;
public Rectangle() {
this(10, 10); // 调用带参构造方法
}
public Rectangle(int width, int height) {
this.width = width;
this.height = height;
}
}
当前对象
传递给其他方法public class Printer {
public void print() {
System.out.println("Printing...");
}
}
public class Document {
private String content;
public void sendToPrinter(Printer printer) {
printer.print(this.content); // 传递内容
}
public void process() {
new Printer().printDocument(this); // 传递当前 Document 对象
}
}
this
实现链式调用public class Calculator {
private int value;
public Calculator add(int num) {
this.value += num;
return this; // 返回当前对象
}
public Calculator subtract(int num) {
this.value -= num;
return this;
}
}
// 链式调用示例
Calculator calc = new Calculator();
calc.add(5).subtract(3).add(10); // 连续操作
外部类名.this
明确指定public class Outer {
private String name = "Outer";
class Inner {
private String name = "Inner";
public void printNames() {
System.out.println(name); // "Inner" (内部类变量)
System.out.println(Outer.this.name); // "Outer" (外部类变量)
}
}
}
非私有属性和方法
,实现代码重用并扩展新功能或重写特定行为is-a
关系建模(如 Manager
is an Employee
)extends
关键字实现单继承(Java不支持多继承)super()
调用@Override
注解确保正确重写方法Object
类(如toString()
、equals()
方法)示例:公司员工体系建模
class Employee {
private String name;
private double baseSalary;
public Employee(String name, double salary) {
this.name = name;
this.baseSalary = salary;
}
public double calculatePay() {
return baseSalary; // 普通员工直接返回基础薪资
}
}
class Manager extends Employee {
private double bonus; // 经理特有属性-奖金
public Manager(String name, double salary, double bonus) {
super(name, salary); // 调用父类构造
this.bonus = bonus;
}
@Override
public double calculatePay() {
// 扩展行为:经理工资 = 基础工资 + 奖金
return super.calculatePay() + bonus;
}
public void conductReview() {
// 经理特有方法
System.out.println("Conducting performance review...");
}
}
在 Java 中,super
是一个特殊的关键字,主要用于访问父类(超类)
的成员(属性
、方法
、构造器
)。它在继承关系中发挥着关键作用。
super(...)
调用父类构造器第一行语句
(this()
和 super()
不能共存)自动插入 super()
(调用父类无参构造器) class Parent {
Parent(int value) {
System.out.println("Parent构造器: " + value);
}
}
class Child extends Parent {
Child() {
super(10); // 显式调用父类有参构造器
System.out.println("Child构造器");
}
}
super.变量名
区分父类变量class Parent {
String name = "父类";
}
class Child extends Parent {
String name = "子类";
void print() {
System.out.println(super.name); // 输出: 父类
System.out.println(this.name); // 输出: 子类
}
}
super.方法名()
调用父类原始方法:class Parent {
void show() {
System.out.println("Parent的方法");
}
}
class Child extends Parent {
@Override
void show() {
super.show(); // 先调用父类方法
System.out.println("Child的方法");
}
}
this关键字(或者this和super都不写)查找变量或方法时,优先查找当前类,找不到则向父类逐层查找
不同对象
上表现出不同的行为
相同方法名,不同参数列表
父类引用指向子类对象,调用被重写方法
运行机制揭秘:
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public class TestPet {
public static void main(String[] args) {
//多态引用
Pet pet = new Dog();
pet.setNickname("小白");
//多态的表现形式
/*
编译时看父类:只能调用父类声明的方法,不能调用子类扩展的方法;
运行时,看“子类”,如果子类重写了方法,一定是执行子类重写的方法体;
*/
pet.eat();//运行时执行子类Dog重写的方法
// pet.watchHouse();//不能调用Dog子类独有的扩展方法
pet = new Cat();
pet.setNickname("雪球");
pet.eat();//运行时执行子类Cat重写的方法
}
}
public class Person{
private Pet pet;
public void adopt(Pet pet) {//形参是父类类型,实参是子类对象
this.pet = pet;
}
public void feed(){
pet.eat();//pet实际引用的对象类型不同,执行的eat方法也不同
}
}
public class PetShop {
//返回值类型是父类类型,实际返回的是子类对象
public Pet sale(String type){
switch (type){
case "Dog":
return new Dog();
case "Cat":
return new Cat();
}
return null;
}
}
引用的编译时类型
决定的,而非对象的实际类型public class TestVariable {
public static void main(String[] args) {
Base b = new Sub();
System.out.println(b.a); // 1
System.out.println(((Sub)b).a); // 2
Sub s = new Sub();
System.out.println(s.a); // 2
System.out.println(((Base)s).a); // 1
}
}
class Base{
int a = 1;
}
class Sub extends Base{
int a = 2;
}
向上转型
子类对象引用
转换为父类类型
自动
发生(隐式转换)安全
(子类“是”父类的一种)不能访问子类独有成员
class Animal {
void eat() {
System.out.println("Animal eats");
}
}
class Dog extends Animal {
@Override
void eat() {
System.out.println("Dog eats bones");
}
void bark() {
System.out.println("Dog barks");
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 向上转型:Dog -> Animal
Animal animal = new Dog(); // 隐式转换
animal.eat(); // 输出:"Dog eats bones"(多态:调用子类重写方法)
// animal.bark(); // 编译错误!父类引用无法访问子类特有方法
}
}
向下转型
定义:将父类对象引用
强制转换回子类类型
特点:
强制转换
(可能抛出ClassCastException
)不安全
(必须确保父类引用实际指向目标子类对象)安全做法:先用instanceof
检查类型
if (父类引用 instanceof 目标子类) {
目标子类 引用 = (目标子类) 父类引用;
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Animal animal = new Dog(); // 向上转型
// 向下转型(安全方式)
if (animal instanceof Dog) {
Dog dog = (Dog) animal; // 强制转换
dog.eat(); // 输出:"Dog eats bones"
dog.bark(); // 输出:"Dog barks"(访问子类特有方法)
}
// 错误示例(导致ClassCastException)
Animal cat = new Cat();
// Dog invalidDog = (Dog) cat; // 运行时异常:cat不是Dog对象
}
}