《JAVA語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程》課件第3章

第3章類與對(duì)象3.1面向?qū)ο缶幊谈拍畹慕榻B3.2類聲明和類體3.3構(gòu)造方法與對(duì)象的創(chuàng)建和使用3.4域/成員變量3.5成員方法3.6this關(guān)鍵字3.7訪問(wèn)權(quán)限3.8嵌套類和內(nèi)部類3.9包

3.1面向?qū)ο缶幊谈拍畹慕榻B

使用面向過(guò)程的編程語(yǔ)言，如C和Fortran，需要選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)算法，再把算法翻譯成代碼。而Java是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，它不僅具有面向過(guò)程編程語(yǔ)言的特點(diǎn)，而且通過(guò)抽象、封裝、繼承和多態(tài)增加了靈活性、模塊性、清晰性和可重用性等極其有用的特性。面向?qū)ο缶幊痰暮诵乃枷刖褪菍?shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)的操作封裝在一起，放入稱之為對(duì)象的實(shí)體中。什么是對(duì)象？在現(xiàn)實(shí)生活中，我們每時(shí)每刻都在與具體的對(duì)象打交道，比如我們身邊的老師、同學(xué)、電腦、手機(jī)等都是對(duì)象。

現(xiàn)實(shí)生活中的對(duì)象都有兩種特征：他們的狀態(tài)和他們的行為。比如同一個(gè)班上的同學(xué)可以由他們的狀態(tài)(姓名，學(xué)號(hào)，性別，年齡)和他們的行為(學(xué)習(xí)，運(yùn)動(dòng)，休息，交談)刻畫；我們常用的電腦也可以由它的狀態(tài)(機(jī)箱，顯示器，主板，CPU，內(nèi)存)和它的行為(開機(jī)，關(guān)機(jī)，休眠，重啟)刻畫。知道了一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)和行為，就能夠從一堆對(duì)象的集合中唯一的揀選出那個(gè)對(duì)象。抽象出現(xiàn)實(shí)生活中對(duì)象的狀態(tài)和行為，就是進(jìn)行面向?qū)ο缶幊痰牡谝徊?。如果我們仔?xì)觀察身邊的對(duì)象，我們會(huì)注意到，不同的對(duì)象，他們的狀態(tài)和行為會(huì)存在很大的差別，比如你身邊同學(xué)的狀態(tài)和行為就和你所使用的電腦的狀態(tài)和行為截然不同。有些對(duì)象，它有可能還包含有其它的對(duì)象，比如一輛汽車是一個(gè)對(duì)象，它的四個(gè)輪子也是一種對(duì)象。這些現(xiàn)實(shí)生活中觀察到的例子都可以用面向?qū)ο缶幊痰男g(shù)語(yǔ)來(lái)描述。面向?qū)ο缶幊讨械摹皩?duì)象”，和現(xiàn)實(shí)生活中的對(duì)象在概念上是非常類似的。面向?qū)ο缶幊讨械膶?duì)象也有狀態(tài)和行為。一個(gè)對(duì)象把它的狀態(tài)保存在域中，通過(guò)方法表現(xiàn)對(duì)象所擁有的行為。對(duì)象的方法可以操作一個(gè)它自己的內(nèi)部狀態(tài)。方法是對(duì)象之間通信的主要手段。在面向?qū)ο缶幊讨?，我們?yīng)該隱藏一個(gè)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)，對(duì)這個(gè)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)的任何修改都只能通過(guò)對(duì)象對(duì)外提供的方法來(lái)完成，這就叫做封裝。以電腦顯示器為例子。顯示器有一個(gè)內(nèi)部狀態(tài)叫做分辨率。我們可以提供一個(gè)方法來(lái)改變它的分辨率。這樣使用者如何改變顯示器的分辨率，實(shí)際上是由顯示器決定的，不能夠隨心所欲。如果一個(gè)顯示器的最高分辨率為1024×768，而一個(gè)使用者試圖把它的分辨率調(diào)整為1600×1200，那么顯示器可以在它的方法里面拒絕使用者的要求。在現(xiàn)實(shí)生活中，許多對(duì)象實(shí)體都具有同樣的類型。打比方說(shuō)，在大街上你會(huì)看到許多和你所駕駛的小汽車擁有同樣的商標(biāo)、同樣的外形、同樣的顏色，但是由別人駕駛的小汽車。這些小汽車都是由同一個(gè)制造商按照同一份圖紙制造，因此具有同樣的部件。在面向?qū)ο缶幊汤碚撝?，我們把你的座駕稱之為這種型號(hào)的小汽車的一個(gè)實(shí)例，而所有這種型號(hào)的小汽車稱之為你的座駕所屬的類。一個(gè)類就是在構(gòu)建一個(gè)單獨(dú)的對(duì)象時(shí)使用的模板，類模板描述一個(gè)對(duì)象所擁有的狀態(tài)和行為，也即定義了一個(gè)對(duì)象的域和方法。此外，我們還會(huì)注意到，不同種類的對(duì)象也會(huì)存在著共性。比如小汽車、自行車、電動(dòng)車他們都是車，他們都共享著車所具有的性質(zhì)，比如都有車輪，都能夠行駛，都能夠剎車等。但是除了這些共有的性質(zhì)外，每一類車都有它們自己所特有的性質(zhì)，比如小汽車有四個(gè)輪子，電動(dòng)車以電力推動(dòng)，自行車靠人力騎行等。在面向?qū)ο缶幊汤碚撝?，通過(guò)繼承機(jī)制，允許一個(gè)類從另外一個(gè)類中繼承一些共有的性質(zhì)，然后再另外加入自己所特有的性質(zhì)。比如“車”是小汽車、自行車、電動(dòng)車的共性的抽象，我們可以把“車”稱為小汽車、自行車、電動(dòng)車的超類，而小汽車、自行車、電動(dòng)車稱為“車”的子類，它們都繼承了車的性質(zhì)，然后還加入了自己特有的性質(zhì)。比如電動(dòng)車會(huì)包括一個(gè)特有的成員——充電電池。繼承可能是多層的，一類的超類，可能還有它自己的超類，多層的繼承結(jié)構(gòu)，會(huì)形成一個(gè)繼承樹。從上述討論中我們已經(jīng)了解到，對(duì)象通過(guò)它們提供的方法定義了它們和外界交流的方式，換句話說(shuō)，方法構(gòu)成了對(duì)象和外部世界交互的接口。舉例來(lái)說(shuō)，鍵盤和鼠標(biāo)就是你和你所使用的電腦的接口，你通過(guò)鍵盤和鼠標(biāo)與隱藏在它們后面的CPU、內(nèi)存和主板打交道。點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，電腦顯示器就會(huì)彈出右鍵菜單。在Java中，接口是一個(gè)重要的面向?qū)ο蟮母拍睿x一個(gè)接口相當(dāng)于規(guī)范了一個(gè)類所允諾提供的行為，接口構(gòu)成了類和外部世界溝通的一個(gè)協(xié)議。在編譯的時(shí)候，編譯器可以通過(guò)檢查一個(gè)類是否實(shí)現(xiàn)了一個(gè)接口來(lái)確認(rèn)這個(gè)類是否遵守了它和外部世界所達(dá)成的交互協(xié)議。在Java中，如果一個(gè)類聲明它將實(shí)現(xiàn)某個(gè)接口，那么它必須實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口所定義的所有方法，否則這個(gè)類將無(wú)法通過(guò)編譯。在編程實(shí)踐中引入面向?qū)ο蟮睦碚?，有以下的好處?/p>

(1)模塊化：可以獨(dú)立的編寫和維護(hù)一個(gè)對(duì)象的代碼而不會(huì)和系統(tǒng)中的其它對(duì)象產(chǎn)生沖突。可以安全的在系統(tǒng)中傳遞對(duì)象而不用擔(dān)心對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)受到非法的修改。

(2)信息隱藏：只允許外界通過(guò)對(duì)象對(duì)外提供的方法訪問(wèn)對(duì)象，可以保證一個(gè)對(duì)象的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)外是透明的。

(3)代碼重用：如果存在一個(gè)預(yù)先編寫好的對(duì)象，就可以直接使用它，而無(wú)需進(jìn)行二次開發(fā)。因?yàn)橹灰粋€(gè)對(duì)象經(jīng)過(guò)詳細(xì)的測(cè)試，它就是安全的可被重用的。

(4)易于調(diào)試：如果一個(gè)特定的對(duì)象被發(fā)現(xiàn)是有問(wèn)題的，只需把它從系統(tǒng)中隔離開來(lái)，用另外一個(gè)沒(méi)有問(wèn)題的對(duì)象替換就可以了。這會(huì)大大降低調(diào)試的難度。

3.2類聲明和類體

如上所述，類是組成Java程序的基本要素。類封裝了一個(gè)對(duì)象類別的狀態(tài)和方法，它是用來(lái)創(chuàng)建對(duì)象的模板。類的基本格式如下：

class類名{

類體的內(nèi)容

}其中class是用來(lái)定義類的關(guān)鍵字，“class類名”是類的聲明部分。類體(括號(hào)之間的內(nèi)容)包含從這個(gè)類創(chuàng)建的對(duì)象在整個(gè)生命周期所需要的代碼，其中包括用于初始化新的對(duì)象的構(gòu)造方法，用于提供類和從屬于它的對(duì)象內(nèi)部狀態(tài)的域和實(shí)現(xiàn)了類及從屬于它的對(duì)象的行為方法。上述類的聲明部分是最基本的。類聲明還可以包含以下的信息：

(1)類的訪問(wèn)限制符，如public、private等。

(2)通過(guò)關(guān)鍵字extends聲明父類的名字。注意在Java中的類只能有一個(gè)直接父類。

(3)通過(guò)關(guān)鍵字implements聲明所要實(shí)現(xiàn)的接口的名字，一個(gè)類可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，多個(gè)接口的名字之間以逗號(hào)分隔。

一個(gè)復(fù)雜的類聲明的例子如下所示：

publicclassSunextendsFatherimplementsPlayable,Workable{

……

}在這個(gè)例子里面，聲明了一個(gè)公共類Sun，它的父類是Father，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)接口Playable和Workable。

習(xí)慣上，類名的第一個(gè)字母大寫，當(dāng)類名由幾個(gè)單詞復(fù)

合而成時(shí)，每個(gè)單詞的首字母大寫。如“DateTime”、“AmercianCity”、“EuropeAndAsia”都是符合規(guī)范的類名。類體中有兩種類型的成員：

(1)類中的成員變量，也稱之為域，它們用來(lái)刻畫對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)。

(2)類中的方法，用來(lái)刻畫對(duì)象對(duì)外提供的行為，其中有一類方法非常特殊，它們就是構(gòu)造方法。構(gòu)造方法給定類所創(chuàng)建的對(duì)象的初始狀態(tài)，供類創(chuàng)建對(duì)象時(shí)使用。我們將在后續(xù)章節(jié)對(duì)構(gòu)造方法進(jìn)行詳細(xì)的討論。其中成員變量，也即域，其聲明依照順序，由以下三部分組成：

(1)零個(gè)或多個(gè)修飾符。如public修飾符就用來(lái)表明一個(gè)域是公共的。

(2)域的數(shù)據(jù)類型。域的數(shù)據(jù)類型可以是Java中的任何一種數(shù)據(jù)類型，包括基本數(shù)據(jù)類型、對(duì)象和接口。

(3)域的名稱。域的名稱遵循一般變量的命名規(guī)則和慣例。而成員方法，其聲明依照順序，由以下六部分組成：

(1)方法的訪問(wèn)限制符和其它的修飾符。如public，private，static等。

(2)方法的返回類型，即方法返回值的數(shù)據(jù)類型。如果方法沒(méi)有返回值，則標(biāo)記為void，這其中有一種例外，就是構(gòu)造方法。構(gòu)造方法沒(méi)有返回值，即使標(biāo)記為void也是不允許的。

(3)方法的名稱。方法的名稱也遵循一般變量的命名規(guī)則和慣例，一般而言，其第一個(gè)單詞應(yīng)該是動(dòng)詞，第一個(gè)單詞的首字母小寫。而后續(xù)單詞的首字母應(yīng)該大寫。

(4)由圓括號(hào)括起來(lái)的，以逗號(hào)分隔的參數(shù)列表。

(5)有可能拋出的異常的列表。

(6)由一對(duì)大括號(hào)括起來(lái)的方法體的內(nèi)容。在例3-1中，給出了類Car的定義。類Car中兩個(gè)私有的雙精度類型域speed和weight，分別用來(lái)刻畫一輛小車的速度和重量。在定義域時(shí)我們給定了它們的默認(rèn)值。這輛小車的默認(rèn)時(shí)速為80mph，默認(rèn)重量為1.3噸。定義了兩個(gè)方法setSpeed和setWeight，分別用來(lái)修改一個(gè)小車對(duì)象的速度和重量。另外定義了兩個(gè)方法getSpeed和getWeight，分別用來(lái)獲得這輛小車的速度和重量。由于speed和weight是私有的，getSpeed和getWeight方法是我們?cè)L問(wèn)類Car實(shí)例的內(nèi)部特征的唯一方法。main方法是一個(gè)靜態(tài)的測(cè)試方法，也是應(yīng)用程序運(yùn)行的入口。在類的定義中，方法是可以重載的。方法的重載是多態(tài)性的一種，指的是一個(gè)類中可以有多個(gè)方法具有相同的名字，但是這些方法的參數(shù)必須不同。還記得我們常用的命令行輸出方法System.ou.println嗎？它有以下的重載版本：

(1)?println()：直接換行。

(2)?println(booleanx)：輸出一個(gè)布爾類型的數(shù)字然后

換行。

(3)?println(charx)：輸出一個(gè)字符然后換行。

(4)?println(char[]x)：輸出一個(gè)字符數(shù)組然后換行。

(5)?println(doublex)：輸出一個(gè)雙精度類型的數(shù)字然后

換行。

(6)?println(floatx)：輸出一個(gè)單精度類型的數(shù)字然后換行。

(7)?println(intx)：輸出一個(gè)整型數(shù)字然后換行。

(8)?println(longx)：輸出一個(gè)長(zhǎng)整型數(shù)字然后換行。

(9)?println(Objectx)：輸出一個(gè)對(duì)象然后換行。

(10)?println(Stringx)：輸出一個(gè)字符串然后換行。需要注意的是：所謂的參數(shù)不同指的是參數(shù)的個(gè)數(shù)不同或者參數(shù)的類型不同，方法的返回類型和參數(shù)的名字不參與比較。比如以下兩個(gè)方法不是重載，因?yàn)樗鼈儍H僅是返回類型不同：

doublegetValue(intval);

intgetValue(intval);

以下兩個(gè)方法也不是重載，因?yàn)樗鼈冎挥袇?shù)的名字不同，而參數(shù)的類型和個(gè)數(shù)都相同：

voidoutputStr(intx,inty);

voidoutputStr(inta,intb);

3.3構(gòu)造方法與對(duì)象的創(chuàng)建和使用

在類的定義中，構(gòu)造方法是一類特殊的方法，用于從類模板中創(chuàng)建對(duì)象。構(gòu)造方法的聲明和普通方法的聲明類似，只是它們使用類的名稱，而且沒(méi)有返回類型。和類中普通方法的重載類似，Java也允許一個(gè)類中有若干個(gè)構(gòu)造方法，但是這些構(gòu)造方法的參數(shù)必須不同，即參數(shù)的個(gè)數(shù)不同，或者參數(shù)的類型不同。Java編譯器可以根據(jù)構(gòu)造方法的參數(shù)數(shù)量和類型來(lái)使用不同的構(gòu)造方法，但是不能在一個(gè)類中使用兩個(gè)參數(shù)個(gè)數(shù)和類型都相同的構(gòu)造方法，這樣會(huì)引起編譯錯(cuò)誤。

【例3-2】長(zhǎng)方體類Cuboid的定義。

publicclassCuboid{

intheight=20;

intlength=30;

intdepth=10;

publicCuboid(){};

publicCuboid(inth){

height=h;

}

publicCuboid(inth,intl){

height=h;

length=l;

}

publicCuboid(inth,intl,intd){

height=h;

length=l;

depth=d;

}

}在例3-2中，給出了類Cuboid的定義。長(zhǎng)方體類Cuboid有三個(gè)域height、length和depth，分別代表一個(gè)長(zhǎng)方體的高、長(zhǎng)和深，長(zhǎng)方體的高、長(zhǎng)和深的初值分別為20、30和10。這個(gè)類里面提供了四個(gè)構(gòu)造方法。第一個(gè)構(gòu)造方法沒(méi)有參數(shù)，將使用默認(rèn)的高、長(zhǎng)和深創(chuàng)建一個(gè)立方體；第二個(gè)構(gòu)造方法允許在創(chuàng)建立方體時(shí)修改它的高度；第三個(gè)構(gòu)造方法允許在創(chuàng)建立方體時(shí)修改它的高度和長(zhǎng)度；第四個(gè)構(gòu)造方法允許在創(chuàng)建立方體時(shí)同時(shí)修改它的高度、長(zhǎng)度和深度。需要注意的是，我們可以不為類提供任何的構(gòu)造方法。如果一個(gè)類的代碼沒(méi)有提供構(gòu)造方法，則在編譯的時(shí)候，Java編譯器會(huì)為這個(gè)類提供一個(gè)沒(méi)有參數(shù)的默認(rèn)構(gòu)造方法，這個(gè)默認(rèn)構(gòu)造方法不作任何域的初始化工作。但是如果我們?yōu)轭愄峁┝艘粋€(gè)以上的構(gòu)造方法，則在編譯的時(shí)候，Java編譯器不再為這個(gè)類提供沒(méi)有參數(shù)的默認(rèn)構(gòu)造方法。這在有的時(shí)候會(huì)引起混淆，所以強(qiáng)烈建議為每一個(gè)類都提供一個(gè)沒(méi)有參數(shù)的默認(rèn)構(gòu)造方法。當(dāng)使用一個(gè)類創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象時(shí)，我們也說(shuō)給出了這個(gè)類的一個(gè)實(shí)例。創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象包括了聲明對(duì)象和為對(duì)象分配成員變量?jī)蓚€(gè)步驟。

對(duì)象聲明的一般格式為：

類名對(duì)象名1[,對(duì)象名2,對(duì)象名3,…]；

如下面的兩個(gè)例子：

Cuboidcb;

Carcar1,car2,car3;

第一個(gè)例子聲明了Cuboid類的對(duì)象變量cb，第二個(gè)例子連續(xù)聲明了三個(gè)Car類的對(duì)象變量car1、car2和car3。在第一章中我們已經(jīng)知道，Java取消了在C/C++?中容易產(chǎn)生的內(nèi)存錯(cuò)誤訪問(wèn)等問(wèn)題的指針機(jī)制。但在Java中，對(duì)象變量是一種和指針變量很類似的變量。對(duì)象變量是一種“引用型”變量，和基本類型的變量完全不同?；绢愋偷淖兞恐写娣诺氖沁@個(gè)變量的值，但在對(duì)象變量中，存放的是引用對(duì)象實(shí)體的標(biāo)志，即存放對(duì)象實(shí)體所在內(nèi)存區(qū)域的首地址的地址號(hào)。當(dāng)然，Java中的引用型變量和C/C++?中的指針有著本質(zhì)的區(qū)別。Java中的引用型變量不能像指針變量那樣隨意的分配內(nèi)存地址，或通過(guò)進(jìn)行指針加減運(yùn)算在內(nèi)存中隨意游走，因此也就不會(huì)導(dǎo)致在C/C++?中容易產(chǎn)生的內(nèi)存錯(cuò)誤訪問(wèn)等問(wèn)題。在聲明了對(duì)象變量后，由于它是一種引用型變量，其中還沒(méi)有引用任何對(duì)象實(shí)體，即沒(méi)有存放任何對(duì)象實(shí)體所在內(nèi)存區(qū)域的首地址的地址號(hào)。沒(méi)有引用任何對(duì)象實(shí)體的對(duì)象變量稱之為空對(duì)象變量?？諏?duì)象變量不能使用，如果程序中使用了空對(duì)象變量，則在運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)異常——NullPointerException。關(guān)于異常我們將會(huì)在第七章詳細(xì)介紹。因此我們?cè)诼暶鲗?duì)象變量后，要盡快的為對(duì)象變量分配對(duì)象實(shí)體。所謂對(duì)象實(shí)體就是用類模板創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象時(shí)，這個(gè)新建的對(duì)象所獲得的內(nèi)存區(qū)域。在Java中，使用new運(yùn)算符和類的構(gòu)造方法為新建的對(duì)象分配內(nèi)存，為其中的域置初值，并把對(duì)這段內(nèi)存的引用返回給對(duì)象變量，從而完成對(duì)象的實(shí)體化。new操作符后面跟著的是類模板中某一個(gè)構(gòu)造方法。比如：

Cuboidcb=newCuboid(5,10,15);

在這個(gè)例子中，使用new操作符通過(guò)調(diào)用Cuboid類(有三個(gè)參數(shù))的構(gòu)造方法，創(chuàng)建了一個(gè)Cuboid類的對(duì)象實(shí)體。并把這個(gè)對(duì)象實(shí)體的引用返回給對(duì)象變量cb。在創(chuàng)建對(duì)象之后，就可以通過(guò)對(duì)象變量操作它所引用的對(duì)象實(shí)體中的域，以及調(diào)用它所引用的對(duì)象實(shí)體中的方法來(lái)改變對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)。通過(guò)使用對(duì)象成員訪問(wèn)操作符“.”，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)對(duì)象的成員變量和方法的訪問(wèn)。使用對(duì)象成員訪問(wèn)操作符“.”訪問(wèn)成員變量的一般格式如下：

對(duì)象名.域名

例如以下代碼就分別對(duì)Cuboid類的域height和depth置了

初值：

cb.height=20;

cb.depth=50;也可以使用對(duì)象變量調(diào)用一個(gè)對(duì)象實(shí)體的方法。把對(duì)象實(shí)體的方法名附加在對(duì)象變量之后，中間使用對(duì)象成員訪問(wèn)操作符“.”連接。然后在小括號(hào)內(nèi)提供方法執(zhí)行所需的參數(shù)。如果這個(gè)方法不需要任何參數(shù)，則使用空括號(hào)就可以了。

【例3-3】新添加了成員方法和測(cè)試入口main方法的長(zhǎng)方體類Cuboid。

publicclassCuboid{

intheight=20;

intlength=30;

intdepth=10;

publicCuboid(){};

publicCuboid(inth){

height=h;

}

publicCuboid(inth,intl){

height=h;

length=l;

}

publicCuboid(inth,intl,intd){

height=h;

length=l;

depth=d;

}

publicintcalVolume(){

returnheight*length*depth;

}

publicstaticvoidmain(String[]args){

Cuboidcb=newCuboid(10,15);

cb.depth=5;

System.out.printf(“VolumeoftheCuboid:%d\n”,

cb.calVolume());

}

}在例3-3中，類Cuboid新添加了一個(gè)返回類型為整型的方法calVolume用來(lái)計(jì)算一個(gè)長(zhǎng)方體的體積。在main方法中，通過(guò)調(diào)用Cuboid類中兩個(gè)參數(shù)的構(gòu)造方法，新建了一個(gè)Cuboid類的實(shí)體，并把實(shí)體的引用返回給對(duì)象變量cb。然后通過(guò)對(duì)象變量cb把成員變量depth的值從默認(rèn)值10修改為5。最后通過(guò)調(diào)用cb對(duì)象的CalVolume方法算出了這個(gè)長(zhǎng)方體的體積。例3-3的輸出如圖3.1所示。圖3.1例3-3的輸出結(jié)果

C++要求程序員跟蹤通過(guò)new操作符創(chuàng)建的所有對(duì)象，并在不再需要的時(shí)候顯式的銷毀它們，這是非常容易出錯(cuò)的。Java虛擬機(jī)提供了一個(gè)垃圾回收器，它定期地回收已經(jīng)不再被引用的對(duì)象實(shí)體占用的內(nèi)存。借助Java平臺(tái)的垃圾回收機(jī)制，程序員可以創(chuàng)建任意數(shù)量的對(duì)象，且不必為銷毀它們操心。但是Java虛擬機(jī)的垃圾回收器是自動(dòng)選擇執(zhí)行回收任務(wù)的時(shí)機(jī)的，在某些情況下，Java虛擬機(jī)的垃圾回收有一定的滯后性，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能的下降。因此如果當(dāng)對(duì)象變量已經(jīng)沒(méi)有使用價(jià)值的時(shí)候，建議通過(guò)顯示將對(duì)象變量設(shè)置為特殊值null來(lái)銷毀對(duì)象引用。

3.4域/成員變量

從上述章節(jié)中，我們已經(jīng)知道，類體中可以有兩種類型的成員：域(即成員變量)和成員方法。成員變量用來(lái)刻畫類所創(chuàng)建的對(duì)象的內(nèi)部特征，成員變量又可以分為兩種：實(shí)例變量和類變量。用關(guān)鍵字static修飾的成員變量稱之為靜態(tài)變量，也即類變量；不使用關(guān)鍵字static修飾的成員變量稱之為實(shí)例變量。當(dāng)從同一個(gè)類模板創(chuàng)建多個(gè)對(duì)象時(shí)，每個(gè)對(duì)象都擁有屬于它自己的實(shí)例變量的副本，這是因?yàn)槊恳粋€(gè)對(duì)象都被分配一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的內(nèi)存空間，而這些對(duì)象的實(shí)例變量所對(duì)應(yīng)的實(shí)體位于這些內(nèi)存空間內(nèi)。因此修改一個(gè)對(duì)象的實(shí)例變量，不會(huì)影響另外一個(gè)對(duì)象的實(shí)例變量。但是有時(shí)候，我們也希望某些變量是從同一個(gè)類模板創(chuàng)建的所有對(duì)象共享的，這個(gè)時(shí)候我們就要使用類變量。一個(gè)類模板所創(chuàng)建的所有對(duì)象的類變量都被分配到同一個(gè)內(nèi)存區(qū)域，修改其中一個(gè)對(duì)象的類變量，會(huì)影響其他由這個(gè)類模板創(chuàng)建的對(duì)象相應(yīng)的類變量。為什么修改一個(gè)對(duì)象的類變量，會(huì)影響其他由這個(gè)類模板創(chuàng)建的對(duì)象相應(yīng)的類變量？這是因?yàn)轭愖兞看娣旁诤皖惸０逑嚓P(guān)聯(lián)的內(nèi)存空間，且只有一個(gè)副本。當(dāng)Java應(yīng)用程序在Java虛擬機(jī)中執(zhí)行時(shí)，類的字節(jié)碼會(huì)被讀入到內(nèi)存中，構(gòu)建成類模板。通過(guò)類模板每創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象實(shí)例，系統(tǒng)都會(huì)為這個(gè)新的對(duì)象實(shí)例分配一個(gè)內(nèi)存空間，這個(gè)對(duì)象所擁有的實(shí)例變量就存放在這個(gè)內(nèi)存空間中。而類變量由于只有一個(gè)副本，所以所有的對(duì)象共享著這些類變量。而且，類變量的存在與否和這些對(duì)象實(shí)例的存在與否是完全無(wú)關(guān)的。一個(gè)對(duì)象消亡了，它所擁有的所有實(shí)例變量也會(huì)隨著自動(dòng)垃圾回收而消失，但是類變量會(huì)一直存在。類變量所占據(jù)的內(nèi)存空間直到程序運(yùn)行結(jié)束才會(huì)被釋放，因此，類變量是與類相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)變量，它不僅可以通過(guò)某個(gè)對(duì)象訪問(wèn)，也可以直接通過(guò)類名訪問(wèn)。與之相反，實(shí)例變量是和特定的對(duì)象實(shí)例相關(guān)聯(lián)的，只能通過(guò)對(duì)象變量訪問(wèn)。

【例3-4】Greet類，用于生成一句話，這句話的開頭是一句招呼語(yǔ)，然后告訴對(duì)方自己的名字。

publicclassGreet{

publicstaticStringprefix;

publicStringname;

publicGreet(Stringn){

name=n;

}

publicvoidoutputGreetingStr(){

System.out.println(prefix+“mynameis”+name);

}

publicstaticvoidmain(String[]args){

Greet.prefix=“Hi,nicetomeetyou!”;

Greetalice_greet=newGreet(“Alice”);

Greetbob_greet=newGreet(“Bob”);

alice_greet.outputGreetingStr();圖3.2例3-4的運(yùn)行結(jié)果

bob_greet.outputGreetingStr();

alice_greet.prefix=“Hey,guys,”;

alice_greet.outputGreetingStr();

bob_greet.outputGreetingStr();

}

}圖3.2例3-4的運(yùn)行結(jié)果

Greet類運(yùn)行的結(jié)果如圖3.2所示。

在Greet類中，用于打招呼的一句話記錄在字符串類型的類變量prefix中，打招呼的人的名字記錄在字符串類型的實(shí)例變量name中，name的值在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)由構(gòu)造方法的參數(shù)傳遞進(jìn)來(lái)。Greet類提供了outputGreetingStr方法，用于輸出打招呼的話，這句打招呼的話是由prefix和name兩個(gè)字符串合成的。上述程序從Greet類的main方法開始執(zhí)行。一開始的時(shí)候沒(méi)有任何Greet類的對(duì)象實(shí)例，但是卻可以直接通過(guò)Greet類訪問(wèn)類變量prefix，把它的值設(shè)置為“Hi,nicetomeetyou!”。然后我們創(chuàng)建了兩個(gè)Greet類的對(duì)象alice_greet和bob_greet，分別代表Alice和Bob的招呼語(yǔ)。在輸出兩個(gè)人的招呼語(yǔ)字符串后，通過(guò)以下語(yǔ)句：

alice_greet.prefix=“Hey,guys,”;

我們把類變量prefix改為了“Hey,guys,”，然后再輸出兩個(gè)人的招呼語(yǔ)字符串。從圖3.2中可以看出，盡管我們是通過(guò)alice_greet修改類變量prefix的，但是bob_greet中的類變量prefix也被更改為了“Hey,guys,”。如果一個(gè)域被修飾符final修飾，它就變成了常量。所謂常量，也就是這個(gè)域的值是不能夠被改動(dòng)的。如果程序試圖為一個(gè)常量重新賦值，則會(huì)導(dǎo)致編譯錯(cuò)誤。既然常量的值在編譯時(shí)是已知的，那么Java編譯器會(huì)在編譯時(shí)，在每個(gè)常量該出現(xiàn)的地方，用常量的值替換掉該常量，因此常量不占用內(nèi)存，這也意味著在聲明常量的時(shí)候，必須給出它的初值。代碼中常量的名字習(xí)慣上用大寫字母表示，如果名稱由一個(gè)以上的單詞構(gòu)成，那么使用下劃線“_”分隔各個(gè)單詞。例3-5給出了一個(gè)使用常量的類。

【例3-5】使用常量的類的例子。在這個(gè)例子里面，使用類常量PI記錄了圓周率，這個(gè)圓周率被用于計(jì)算一個(gè)圓形的周長(zhǎng)和面積。

publicclassCircle{

privatestaticfinaldoublePI=3.1415926;

privatedoubleradius;

publicCircle(doubler){

radius=r;

}

publicdoublecalPerimeter(){

return2*PI*radius;

}

publicdoublecalArea(){

returnPI*radius*radius;

}

publicstaticvoidmain(String[]args){

Circlec=newCircle(10);

System.out.printf(“Perimeter:%f,Area:%f\n”,c.calPerimeter(),c.calArea());

}

}

3.5成員方法

除了構(gòu)造方法外，其它的成員方法又可以分類為類方法和實(shí)例方法。在方法聲明中使用關(guān)鍵字static修飾的成員方法稱之為靜態(tài)方法或類方法，而不使用關(guān)鍵字static修飾的成員方法稱之為實(shí)例方法。實(shí)例方法必須通過(guò)對(duì)象名來(lái)調(diào)用；而類方法既可以通過(guò)類名來(lái)調(diào)用，也可以通過(guò)對(duì)象名來(lái)調(diào)用。一個(gè)類中的方法可以相互調(diào)用，在方法中可以訪問(wèn)這個(gè)類的成員變量。但需要注意的是，在實(shí)例方法中，既可以訪問(wèn)實(shí)例變量和實(shí)例方法，也可以訪問(wèn)類變量和類方法；但是在類方法中，只可以訪問(wèn)類變量和類方法，不允許訪問(wèn)實(shí)例變量和實(shí)例方法。為什么會(huì)存在這樣的區(qū)別呢？這是因?yàn)?，每個(gè)對(duì)象都擁有屬于它們自己的實(shí)例變量的副本，而類變量是存放在和類模板相關(guān)聯(lián)的內(nèi)存空間中，類變量的存在與否和對(duì)象實(shí)例的存在與否是完全無(wú)關(guān)的。在調(diào)用類方法的時(shí)候，對(duì)象實(shí)例可能還不存在，因此這個(gè)對(duì)象實(shí)例所擁有的實(shí)例變量也不存在。如果允許類方法訪問(wèn)實(shí)例變量的話，那么類方法可能會(huì)訪問(wèn)尚未分配的內(nèi)存區(qū)域，產(chǎn)生越界訪問(wèn)錯(cuò)誤。而在調(diào)用實(shí)例方法的時(shí)候，它所隸屬的對(duì)象實(shí)例已經(jīng)存在，因此實(shí)例方法可以訪問(wèn)實(shí)例變量。正因?yàn)閷?shí)例方法可以訪問(wèn)實(shí)例變量，所以如果允許類方法訪問(wèn)實(shí)例方法，間接地，也可能會(huì)導(dǎo)致類方法訪問(wèn)未分配的內(nèi)存區(qū)域。所以，只有實(shí)例方法才允許訪問(wèn)一個(gè)對(duì)象的實(shí)例變量和其它的實(shí)例方法。

【例3-6】使用類方法和實(shí)例方法的例子。在這個(gè)例子里面，我們創(chuàng)建了一個(gè)Student類。Student類里面有一個(gè)初值為0的類成員變量number用來(lái)記錄學(xué)生的總數(shù)。這個(gè)類成員變量能通過(guò)類方法getNumber訪問(wèn)，而實(shí)例成員變量name用來(lái)記錄每個(gè)學(xué)生的名字。Name能通過(guò)實(shí)例方法getName訪問(wèn)。在測(cè)試代碼中，創(chuàng)建了三個(gè)學(xué)生Alice、Bob和Eve。然后把學(xué)生的總數(shù)和每個(gè)學(xué)生的名字打印出來(lái)。Student類的運(yùn)行結(jié)果如圖3.3所示。圖3.3例3-6的運(yùn)行結(jié)果在定義成員方法的時(shí)候，給定的參數(shù)稱之為“形式參數(shù)”，簡(jiǎn)稱為“形參”。當(dāng)調(diào)用成員方法的時(shí)候，如果成員方法有參數(shù)，則必須提供實(shí)際的參數(shù)。這種實(shí)際的參數(shù)簡(jiǎn)稱為“實(shí)參”。實(shí)參具有確定的值，在調(diào)用方法的時(shí)候，實(shí)參的值傳遞給形參。在Java中，所有的參數(shù)傳遞都是“按值傳遞”，也即是說(shuō)，方法中形參的值是傳遞進(jìn)去的實(shí)參的值的一個(gè)副本。但是在Java中“按值傳遞”基本數(shù)據(jù)類型和對(duì)象數(shù)據(jù)類型參數(shù)，有著細(xì)微的區(qū)別，必須對(duì)其詳細(xì)討論。3.5.1“按值傳遞”基本數(shù)據(jù)類型參數(shù)

對(duì)于基本數(shù)據(jù)類型的實(shí)參，它是按值傳遞進(jìn)方法內(nèi)部的，也即是說(shuō)，在方法內(nèi)部對(duì)于參數(shù)的任何改動(dòng)都只限于這個(gè)方法的作用域內(nèi)。當(dāng)從方法返回時(shí)，形參消失，它所占據(jù)的內(nèi)存區(qū)域被釋放，因此對(duì)參數(shù)所作的修改全部都會(huì)丟失。在方法執(zhí)行完畢后，實(shí)參的值不受方法內(nèi)部改動(dòng)的影響。

【例3-7】“按值傳遞”基本數(shù)據(jù)類型參數(shù)的例子。在這個(gè)例子里面，main方法定義了一個(gè)局部變量param，它的初值為12。param作為實(shí)參傳遞進(jìn)方法changeParam中，在方法changeParam內(nèi)部，形參param執(zhí)行了自加操作。但是從程序的輸出結(jié)果，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，形參所執(zhí)行的自加操作，在方法執(zhí)行結(jié)束后，并沒(méi)有影響到main方法中的實(shí)參param的值。PassPrimitiveParam類的運(yùn)行結(jié)果如圖3.4所示。圖3.4例3-7的運(yùn)行結(jié)果另外值得注意的是，向基本數(shù)據(jù)類型的形參所傳遞的實(shí)參值，它的級(jí)別不可以高于對(duì)應(yīng)的形參的級(jí)別。比如可以傳遞一個(gè)float類型的實(shí)參值給一個(gè)double類型的形參，卻不可以傳遞一個(gè)float類型的實(shí)參值給一個(gè)int類型的形參。如果必須要把高級(jí)別的實(shí)參值傳遞給低級(jí)別的形參，必須要在傳值前進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，把實(shí)參值轉(zhuǎn)換為形參的類型，否則就會(huì)發(fā)生編譯錯(cuò)誤。3.5.2“按值傳遞”對(duì)象數(shù)據(jù)類型參數(shù)

對(duì)象數(shù)據(jù)類型的實(shí)參也是按值傳遞進(jìn)方法的，也即是說(shuō)，在方法內(nèi)部對(duì)于對(duì)象數(shù)據(jù)類型參數(shù)的任何改動(dòng)都只限于這個(gè)方法的作用域內(nèi)。在方法執(zhí)行完畢后，實(shí)參的值不受方法內(nèi)部改動(dòng)的影響。但需要注意的是，正如我們?cè)谇懊嬲鹿?jié)所提到的，對(duì)象變量是一種“引用型”的變量，在對(duì)象變量中，存放的是對(duì)象實(shí)體的引用。因此如果通過(guò)對(duì)象數(shù)據(jù)類型的形參，在方法內(nèi)部對(duì)形參所引用的實(shí)體進(jìn)行修改，其改動(dòng)在方法執(zhí)行完畢后會(huì)保留下來(lái)。但是，畢竟在Java中只有按值傳遞，沒(méi)有按引用傳遞，因此如果直接修改對(duì)象變量類型的形參，比如說(shuō)把一個(gè)新的對(duì)象實(shí)體的引用復(fù)制給對(duì)象數(shù)據(jù)類型的形參，則這種修改在方法執(zhí)行完畢后不會(huì)被保留下來(lái)。

【例3-8】“按值傳遞”對(duì)象數(shù)據(jù)類型參數(shù)的例子。在這個(gè)例子里面，main方法定義了一個(gè)MyObject對(duì)象類型的局部變量mo，其初始的內(nèi)部狀態(tài)innerStatus為12。mo作為實(shí)參傳遞給方法changeParam1的對(duì)應(yīng)形參param。在方法changeParam1內(nèi)部，通過(guò)形參param對(duì)對(duì)象實(shí)體的內(nèi)部狀態(tài)innerStatus執(zhí)行了自加操作。從程序的輸出結(jié)果，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，在方法執(zhí)行結(jié)束后，main方法中的實(shí)參mo的內(nèi)部狀態(tài)innerStatus確實(shí)由12變?yōu)榱?3。但是與之相反的一個(gè)例子是，mo作為實(shí)參也傳遞給方法changeParam2的對(duì)應(yīng)形參param。在方法changeParam2內(nèi)部，創(chuàng)建了一個(gè)新的MyObject的實(shí)體，并把它的引用賦值給了形參param，從程序的輸出結(jié)果，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，在方法執(zhí)行結(jié)束后，param的改變并沒(méi)有影響到main方法中的實(shí)參mo。PassObjectParam類的運(yùn)行結(jié)果如圖3.5所示。圖3.5例3-8的運(yùn)行結(jié)果3.6this關(guān)鍵字

this是Java中一個(gè)重要的關(guān)鍵字，它代表對(duì)當(dāng)前對(duì)象的一個(gè)引用，也即被調(diào)用的方法或構(gòu)造器所隸屬的對(duì)象。通過(guò)使用this關(guān)鍵字，可以在實(shí)例方法或構(gòu)造方法中引用當(dāng)前對(duì)象的成員變量或成員方法。必須注意的是，this關(guān)鍵字不能出現(xiàn)在類方法中，這是因?yàn)樵谡{(diào)用類方法的時(shí)候，對(duì)象實(shí)例可能還不存在，this引用可能為空。3.6.1在實(shí)例方法中使用this

在前面章節(jié)已經(jīng)討論過(guò)，在類的實(shí)例方法中可以訪問(wèn)類的成員變量。實(shí)際上，完整的在實(shí)例方法中訪問(wèn)成員變量的格式為：

this.?成員變量名

在不引起混淆的前提下，直接通過(guò)實(shí)例成員變量名就可以在實(shí)例方法中訪問(wèn)它們。但是在一個(gè)實(shí)例方法中，可能存在和實(shí)例成員變量同名的局部變量和參數(shù)，在這個(gè)時(shí)候，必須顯式的使用this關(guān)鍵字訪問(wèn)實(shí)例成員變量，避免二義性。

【例3-9】在實(shí)例方法中使用this的例子。在這個(gè)例子里面，類ThisTest有兩個(gè)私有成員變量x和y，它提供了一個(gè)方法setValues為成員變量x和y賦值。但是由于這個(gè)方法的兩個(gè)參數(shù)x和y與對(duì)應(yīng)的成員變量同名，在這個(gè)方法的作用域里面，成員變量x和y被對(duì)應(yīng)的參數(shù)所覆蓋。因此必須顯式使用this關(guān)鍵字來(lái)訪問(wèn)它們。

ThisTest類的運(yùn)行結(jié)果如圖3.6所示。圖3.6例3-9的運(yùn)行結(jié)果3.6.2在構(gòu)造方法中使用this

在構(gòu)造方法中，和在類的實(shí)例方法中一樣，可以通過(guò)this關(guān)鍵字顯式的訪問(wèn)成員變量，以避免二義性。但是在構(gòu)造方法中，this關(guān)鍵字還有另外一個(gè)用途，就是可以使用this關(guān)鍵字調(diào)用同一個(gè)類中的另一個(gè)構(gòu)造方法。但是必須注意的是，如果在構(gòu)造方法中使用this關(guān)鍵字調(diào)用其它的構(gòu)造方法，則這個(gè)語(yǔ)句必須放在構(gòu)造方法實(shí)現(xiàn)語(yǔ)句中的第一行。

【例3-10】在構(gòu)造方法中使用this的例子。在這個(gè)例子里面，Rectangle類刻畫了一個(gè)矩形。成員變量x和y代表這個(gè)矩形的左上角坐標(biāo)，width和height代表矩形的寬和高。它有兩個(gè)構(gòu)造方法。第一個(gè)構(gòu)造方法接受四個(gè)參數(shù)，分別給x、y、width和height賦初值。由于這個(gè)方法的四個(gè)參數(shù)和對(duì)應(yīng)的成員變量同名，因此在里面必須顯式的使用this關(guān)鍵字訪問(wèn)成員變量。第二個(gè)構(gòu)造方法接受兩個(gè)參數(shù)，分別為width和height賦初值。左上角坐標(biāo)取默認(rèn)值(0，0)。因此在這個(gè)構(gòu)造方法里面，通過(guò)this(0，0，width,height)直接調(diào)用第一個(gè)構(gòu)造方法完成初始化任務(wù)。

Rectangle類的運(yùn)行結(jié)果如圖3.7所示。圖3.7例3-10的運(yùn)行結(jié)果

3.7訪問(wèn)權(quán)限

對(duì)于一個(gè)類而言，它的實(shí)例方法總是可以訪問(wèn)該類中的實(shí)例變量和類變量，調(diào)用該類中的實(shí)例方法和類方法；它的類方法總是可以訪問(wèn)該類中的類變量，調(diào)用該類中的其它類方法。但是一個(gè)類，是否可以使用另一個(gè)類的某一個(gè)成員變量或某一個(gè)成員方法呢？這是由訪問(wèn)權(quán)限修飾符決定的。如果一個(gè)類的訪問(wèn)權(quán)限修飾符為public，則這個(gè)類是公共的，在這種情況下，任何位置的任何類都可以訪問(wèn)這個(gè)類。在Java中，源文件也即Java文件的名字，必須與這個(gè)源文件中的公共類名一致。如果一個(gè)類沒(méi)有訪問(wèn)權(quán)限修飾符，也是允許的。沒(méi)有訪問(wèn)權(quán)限修飾符代表著這個(gè)類采用默認(rèn)的訪問(wèn)權(quán)限，也即包私有訪問(wèn)權(quán)限。只有和這個(gè)類在同一個(gè)包中的類，才能夠訪問(wèn)它。其它包中的類不能夠訪問(wèn)具有包私有訪問(wèn)權(quán)限的類。(關(guān)于包的概念，我們將在3.9節(jié)討論)3.7.1public訪問(wèn)權(quán)限修飾符

用關(guān)鍵字public修飾的成員變量和方法被稱為公有變量和公有方法。對(duì)于公有變量和公有方法，在任何地方，都可以通過(guò)使用對(duì)象成員訪問(wèn)操作符“.”訪問(wèn)它們。也即是，公有變量和公有方法無(wú)論在同一個(gè)類內(nèi)部，處于同一個(gè)包的其它類里面，或者處于不同包的其它類里面，都可以被訪問(wèn)但需通過(guò)對(duì)象成員訪問(wèn)操作符。3.7.2private訪問(wèn)權(quán)限修飾符

用關(guān)鍵字private修飾的成員變量和方法被稱為私有變量和私有方法。對(duì)于私有變量和私有方法，只有在本類中創(chuàng)建的該類的對(duì)象才能訪問(wèn)自己的私有變量和私有方法，在另外一個(gè)類中創(chuàng)建的對(duì)象，是不能夠訪問(wèn)該類的對(duì)象的私有變量和私有方法的。在編寫一個(gè)類的代碼的時(shí)候，如果不希望將來(lái)外部能夠通過(guò)這個(gè)類生成的對(duì)象直接訪問(wèn)內(nèi)部的成員變量和成員方法，就應(yīng)該將其設(shè)置為私有的。在面向?qū)ο缶幊虒?shí)踐中，一個(gè)實(shí)體只應(yīng)該對(duì)外暴露它希望外部知道的入口，而隱藏內(nèi)部的屬性，防止非法的訪問(wèn)。在Java中，類里面希望外部知道的入口應(yīng)該被標(biāo)記為public，而需要隱藏的內(nèi)部屬性標(biāo)記為private，這是封裝性的一種體現(xiàn)。

【例3-11】公有成員變量和私有成員變量的例子。在這個(gè)例子里面，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)賬戶類Account。Account類中的屬性money是內(nèi)部屬性，不希望出現(xiàn)外部的非法訪問(wèn)，因此Account類提供了兩個(gè)公有方法getMoney和setMoney分別用來(lái)取得賬戶中的金額和修改賬戶中的金額。在測(cè)試類Transaction中，只能通過(guò)公有方法訪問(wèn)一個(gè)賬戶的內(nèi)部金額，不能直接訪問(wèn)money屬性。3.7.3protected訪問(wèn)權(quán)限修飾符

用關(guān)鍵字protected修飾的成員變量和方法被稱為受保護(hù)的變量和受保護(hù)的方法。在不牽涉到繼承的時(shí)候，有protected修飾符和無(wú)修飾符的作用是一樣的。如果一個(gè)類繼承了另外一個(gè)類，也即是說(shuō)一個(gè)類是另外一個(gè)類的子類的話，那么它能夠訪問(wèn)其父類的成員變量和成員方法，而無(wú)論這個(gè)類是否和其父類在同一個(gè)包中。3.7.4無(wú)修飾符

不用關(guān)鍵字public、private、protected修飾符修飾的成員變量和成員方法被稱為友好的變量和友好的方法。一個(gè)類里面的友好變量和友好方法，能夠被同一個(gè)包中的另一個(gè)類通過(guò)使用對(duì)象成員訪問(wèn)操作符“.”訪問(wèn)，但是不能夠被不在同一個(gè)包中的其他類訪問(wèn)。

3.8嵌套類和內(nèi)部類

Java允許在一個(gè)類中定義另一個(gè)類，這樣的類被稱為嵌套類。而包含嵌套類的類被稱為這個(gè)內(nèi)部類的外部類。嵌套類是包含它的外部類的成員，因此嵌套類可以訪問(wèn)外部類的其他成員。值得注意的是，嵌套類不僅可以訪問(wèn)外部類的public、protected和受保護(hù)的成員，連private成員也是可以訪問(wèn)的。嵌套類分為兩種類型：靜態(tài)的和非靜態(tài)的。聲明為static的嵌套類被稱為靜態(tài)嵌套類，而非靜態(tài)嵌套類也被稱為內(nèi)部類。與類方法和類變量一樣，靜態(tài)嵌套類只和外部類相關(guān)，和由外部類生成的實(shí)例對(duì)象無(wú)關(guān)，因此靜態(tài)嵌套類不能直接訪問(wèn)外部類中定義的實(shí)例變量和方法。另一方面，與實(shí)例方法和實(shí)例變量一樣，內(nèi)部類和包含它的外部類的一個(gè)實(shí)例相關(guān)聯(lián)，內(nèi)部類可以直接訪問(wèn)這個(gè)實(shí)例對(duì)象的變量和方法。但是值得注意的是，由于內(nèi)部類是和外部類的實(shí)例相關(guān)聯(lián)的，因此它不能定義任何靜態(tài)成員，比如以下的例子：

classOuterClass{

classInnerClass{

…

}

}

我們可以看到內(nèi)部類InnerClass位于外部類OuterClass之內(nèi)，因此它可以直接訪問(wèn)OuterClass的成員方法和成員變量。實(shí)例化內(nèi)部類之前必須先實(shí)例化外部類，比如以下的例子：

OuterClassouterObj=newOuterClass(…);

OuterClass.InnerClassinnerObj=OuterObj.newInnerClass(…);

【例3-12】?jī)?nèi)部類的例子。在這個(gè)例子里面，IDCollection類封裝了一個(gè)整數(shù)ID的集合。在IDCollection的初始化方法中，一個(gè)整數(shù)ID數(shù)組以及它的長(zhǎng)度作為參數(shù)傳遞進(jìn)來(lái)，保存在成員變量ids中。IDCollection類中有一個(gè)內(nèi)部類IDIterator，用于從頭到尾或從尾到頭遍歷ID集合。程序運(yùn)行結(jié)果如圖3.8所示。圖3.8例3-12的運(yùn)行結(jié)果

3.9包

在編程工作中，我們可能經(jīng)常會(huì)使用其他程序員提供的類和接口。很有可能出現(xiàn)這樣的情況：我們使用的兩個(gè)類或接口具有同樣的名字。比如說(shuō)，程序員A和B分別向我們提供了他們編寫的同名類Car。程序員A和B各自的Car都具有它們不可替代的特點(diǎn)，所以我們必須同時(shí)使用這兩個(gè)類。但是Java不允許在同一個(gè)虛擬環(huán)境中使用兩個(gè)同名類。由于程序員A和B的Car類都是早就封裝好的，并且已經(jīng)用于很多場(chǎng)合，所以我們不能要求他們更改他們自己類的名字。那該怎么辦呢？Java已經(jīng)為我們提供了一種解決方案，那就是包的機(jī)制。在Java中，把一組相關(guān)的類和接口放在同一個(gè)包里面，以便程序員查找使用類和接口、避免命名沖突和實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)控制。比如，我們常用的基礎(chǔ)類都放在java.lang包中，而輸入輸出相關(guān)的類都放在java.io中。我們也可以把自己創(chuàng)建的類放在某個(gè)特定的