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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。

默认的,也称为default,在同一包内可见,不使用任何修饰符。

私有的,以private修饰符指定,在同一类内可见。

共有的,以public修饰符指定,对所有类可见。

受保护的,以protected修饰符指定,对同一包内的类和所有子类可见。

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。

实例:

如下例所示,变量和方法的声明可以不使用任何修饰符。

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类分布在不用的包中,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

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,也能够被不同包中的子类访问。

Protected访问修饰符不能修饰类和接口,方法和成员变量能够声明为protected,但是接口的成员变量和成员方法不能声明为protected。

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,子类重载了父类的openSpeaker()方法。

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

class StreamingAudioPlayer {
   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。

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。

  • 父类中默认修饰符声明的方法,能够在子类中声明为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,用来创建类方法和类变量。

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。 静态变量也被成为类变量。局部变量能被声明为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.variablename和classname.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:

Started with 0 instances
Created 500 instances

Final修饰符

Final变量:

Final变量能被显式地初始化并且只能初始化一次。被声明为final的对象的引用不能指向不同的对象。但是final对象里的数据可以被改变。也就是说final对象的引用不能改变,但是里面的值可以改变。

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strict。

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;   // will not persist
public int b; // will persist

volatile修饰符

Volatile修饰的成员变量在每次被线程访问时,都强迫从共享内存中重读该成员变量的值。而且,当成员变量发生变化时,强迫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) // line 1
        {
            // 代码
        }
    }
    public void stop()
    {
        active = false; // line 2
    }
}

一般地,在一个线程中调用run()方法,在另一个线程中调用stop()方法。如果line 1中的active位于缓冲区的值被使用,那么当把line 2中的active设置成false时,循环也不会停止。