面向对象之this、static和单例设计模式
2013-07-24 10:27
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this关键字
static关键字
单例设计模式
1、this关键字
this:代表对象。就是所在函数所属对象的引用。
this特点:this代表其所在函数所属对象的引用。换言之,this代本类对象的引用。
this:看上去,是用于区分局部变量和成员变量同名情况。
this为什么可以解决这个问题?
因为this代本类对象的引用。
this到底代表什么呢?
哪个对象调用了this所在的函数,this就代表哪个对象,就是哪个对象的引用。
开发时,什么时候使用this呢?
当定义类中功能时,该函数内部要用到调用该函数的对象时,这时用this来表示这个对象。
但凡本类功能内部使用了了本类对象,都用this表示。
this 还可以用于构造函数间的调用。
调用格式:this(实际参数);
this对象后面跟上 . 调用的是成员属性和成员方法(一般方法);
this对象后面跟上 () 调用的是本类中的对应参数的构造函数。
注意:this语句 :用于构造函数之间进行互相调用。用this调用构造函数,必须定义在构造函数的第一行。因为构造函数是用于初始化的,所以初始化动作一定要先执行。否则编译失败。
对象的初始化过程图解:
对象调用方法的过程:
2、static:★★★静态关键字
2.1 用法:是一个修饰符,用于修饰成员(成员变量,成员函数).
当成员被静态修饰后,就多了一个调用方式,除了可以被对象调用外,还可以直接被类名调用。
写法格式:类名.静态成员。
2.2 static特点:
1)
随着类的加载而加载。
也就说:静态会随着类的消失而消失。说明它的生命周期最长。
2)
优先于的对象存在
明确一点:静态是先存在。对象是后存在的。
3) 被所有对象所共享,也就是想要实现对象中的共性数据的对象共享。可以将这个数据进行静态修饰。
4)
可以直接被类名所调用。也就是说,静态的成员多了一种调用方式。类名.静态方式。
2.3 实例变量和类变量的区别:
1,成员变量所属于对象。所以也称为实例变量。
静态变量所属于类。所以也称为类变量。
2,成员变量存在于堆内存中。
静态变量存在于方法区中。
3,成员变量随着对象创建而存在。随着对象被回收而消失。
静态变量随着类的加载而存在。随着类的消失而消失。
4,成员变量只能被对象所调用 。
静态变量可以被对象调用,也可以被类名调用。
所以,成员变量可以称为对象的特有数据,静态变量称为对象的共享数据。
总之,区别概述为两个方面:
1,存放位置。
类变量随着类的加载而存在于方法区中。
实例变量随着对象的建立而存在于堆内存中。也成为成员变量
2,生命周期:
类变量生命周期最长,随着类的消失而消失。
实例变量生命周期随着对象的消失而消失。
静态的注意:静态的生命周期很长。
2.4 静态使用注意事项:
1) 静态方法只能访问静态成员。不可以访问非静态成员。
因为静态方法加载时,优先于对象存在,所以没有办法访问对象中的成员。
非静态方法既可以访问静态也可以访问非静态。
2) 静态方法中不可以定义this,super关键字。
因为静态优先于对象存在。所以静态方法中不可以出现this。
又因为this代表对象,而静态在时,有可能没有对象,所以this无法使用。
3) 主函数是静态的。
2.5 静态有利有弊
利处:对对象的共享数据进行单独空间的存储,节省空间。没有必要每一个对象中都存储一份。
可以直接被类名调用。
弊端:
a)
生命周期过长。
b)
访问出现局限性。(静态虽好,只能访问静态。)
总之,有些数据是对象特有的数据,是不可以被静态修饰的。因为那样的话,特有数据会变成对象的共享数据。这样对事物的描述就出了问题。所以,在定义静态时,必须要明确,这个数据是否是被对象所共享的。
2.6
什么时候定义静态成员呢?或者说:定义成员时,到底需不需要被静态修饰呢?
成员分两种:
1,成员变量。(数据共享时静态化)
该成员变量的数据是否是所有对象都一样:
如果是,那么该变量需要被静态修饰,因为是共享的数据。
如果不是,那么就说这是对象的特有数据,要存储到对象中。
2,成员函数。(方法中没有调用特有数据时就定义成静态)
如果判断成员函数是否需要被静态修饰呢?
只要参考,该函数内是否访问了对象中的特有数据:
如果有访问特有数据,那方法不能被静态修饰。
如果没有访问过特有数据,那么这个方法需要被静态修饰。
2.7 静态代码块
静态代码块:就是一个有静态关键字标示的一个代码块区域。定义在类中。
作用:可以完成类的初始化。静态代码块随着类的加载而执行,而且只执行一次(new 多个对象就只执行一次)。如果和主函数在同一类中,优先于主函数执行。
格式:
static
{
静态代码块中的执行语句。
}
特点:随着类的加载而执行,只执行一次,并优先于主函数。用于给类进行初始化的。
静态代码块、构造代码块、构造函数同时存在时的执行顺序:静态代码块à构造代码块à构造函数;
什么使用静态?
要从两方面下:
因为静态修饰的内容有成员变量和函数。
1)
什么时候定义静态变量(类变量)呢?
当对象中出现共享数据时,该数据被静态所修饰。
对象中的特有数据要定义成非静态存在于堆内存中。
2)
什么时候定义静态函数呢?
当功能内部没有访问到肺静态数据(对象的特有数据),
那么该功能可以定义成静态的。
静态的应用。
每一个应用程序中都有共性的功能,可以将这些功能进行抽取,独立封装。以便复用。
虽然可以通过建立ArrayTool的对象使用这些工具方法,对数组进行操作。
发现了问题:
1,对象是用于封装数据的,可是ArrayTool对象并未封装特有数据。
2,操作数组的每一个方法都没有用到ArrayTool对象中的特有数据。
这时就考虑,让程序更严谨,是不需要对象的。
可以将ArrayTool中的方法都定义成static的。直接通过类名调用即可。
将方法都静态后,可以方便于使用,但是该类还是可以被其他程序建立对象的。为了更为严谨,强制让该类不能建立对象。可以通过将构造函数私有化完成。
静态后
接下来,将ArrayTool.class文件发送给其他人,其他人只要将该文件设置到classpath路径下,就可以使用该工具类。
但是,很遗憾,该类中到底定义了多少个方法,对方去不清楚。因为该类并没有使用说明书。
开始制作程序的说明书。java的说明书通过文档注释来完成。
帮助文档的制作
开始制作程序的说明书,java的说明书通过文档注释来完成。
Jdk->bin->javadoc.exe
Javadoc –d空格myhelp –author –version ArrayTool.java
生成后看index.html
类要是public修饰
这是一个可以对数组进行操作的工具类,该类中提供了,获取最值,排序等功能。
//javadoc -d
myhelp -author -version ArrayTool.java
总之,一个类中默认会有一个空参数的构造函数,这个默认的构造函数的权限和所属类一致。
如果类被public修饰,那么默认的构造函数也带public修饰符。
如果类没有被public修饰,那么默认的构造函数,也没有public修饰。
默认构造构造函数的权限是随着的类的变化而变化的。
[b]2.8 主函数
主函数:是一个特殊的函数。作为程序的入口,可以被JVM调用。
public static void main(String[] args)
主函数的定义:
public:代表着该函数访问权限是最大的。
static:代表主函数随着类的加载就已经存在了。
void:主函数没有具体的返回值。
main:不是关键字,但是是一个特殊的单词,可以被JVM识别。
(String[] arr):函数的参数,参数类型是一个数组,该数组中的元素是字符串。字符串类型的数组.
JVM在调用主函数时,传递的实际参数的是new String[0];
主函数是固定格式的:JVM识别。
JVM默认传递的是长度为0的字符串数组,我们在运行该类时,也可以指定具体的参数进行传递。可以在控制台,运行该类时,在后面加入参数。参数之间通过空格隔开。JVM会自动将这些字符串参数作为args数组中的元素,进行存储。
生成Java帮助文档:命令格式:javadoc –d文件夹名–auther –version *.java
/** //格式
*类描述
*@author 作者名
*@version 版本号
*/
/**
*方法描述
*@param 参数描述
*@return 返回值描述
*/
3单例设计模式:★★★★★
设计模式:解决某一类问题最行之有效的方法。。是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。
java中有23种设计模式:
单例设计模式
解决的问题:保证一个类在内存中的对象唯一性。即解决一个类在内存只存在一个对象。
比如:多程序读取一个配置文件时,建议配置文件封装成对象。会方便操作其中数据,又要保证多个程序读到的是同一个配置文件对象,就需要该配置文件对象在内存中是唯一的。
Runtime()方法就是单例设计模式进行设计的。
如何保证对象唯一性呢?
1,先禁止其他程序建立该类对象,为了避免其他程序过多建立该类对象。
2,在本类中,自定义一个本类对象,为了让其他程序可以访问到该类对象。
3,可以对外提供一些访问方式,为了方便其他程序获取自定义对象。
步骤:
1,因为创建对象都需要构造函数初始化,只要将本类中的构造函数私有化,其他程序就无法再创建该类对象;
2,就在类中创建一个本类的对象;
3,定义一个方法,返回该对象,让其他程序可以通过方法就得到本类对象。(作用:可控)
代码体现:
1,私有化构造函数;
2,创建私有并静态的本类对象;
3,定义公有并静态的方法,返回该对象。
注:
对于事物该怎么描述,还怎么描述。
当需要将该事物的对象保证在内存中唯一时,就将以上的三步加上即可。
称为:饿汉式。是先初始化对象
//Single类一进内存,就已经创建好了对象。
饿汉式图解:
成为:懒汉式,对象是方法被调用时,才初始化,也叫做对象的延时加载。
//Single类进内存,对象还没有存在,只有调用了getInstance方法时,才建立对象。
记录原则:定义单例,建议使用饿汉式,面试懒汉式
饿汉式加载类的时候就创建对象了
懒汉式调用方法的时候才建立对象
懒汉式存在安全问题.在多线程的情况下
需要加锁.,但是效率不高.解决效率问题需要双重判断
懒汉式锁是该类所属的字节码文件对象。
———寄语:我要像蜗牛一样慢慢爬向自己梦想的彼岸,也许有时我会迷茫,也许有时我会沮丧,但我会一直怀揣着梦想,一直爬一直爬,爬到我梦想实现的那一天。我为自己加油!濛濛加油!——— 濛濛
static关键字
单例设计模式
1、this关键字
this:代表对象。就是所在函数所属对象的引用。
this特点:this代表其所在函数所属对象的引用。换言之,this代本类对象的引用。
this:看上去,是用于区分局部变量和成员变量同名情况。
this为什么可以解决这个问题?
因为this代本类对象的引用。
this到底代表什么呢?
哪个对象调用了this所在的函数,this就代表哪个对象,就是哪个对象的引用。
开发时,什么时候使用this呢?
当定义类中功能时,该函数内部要用到调用该函数的对象时,这时用this来表示这个对象。
但凡本类功能内部使用了了本类对象,都用this表示。
this 还可以用于构造函数间的调用。
调用格式:this(实际参数);
this对象后面跟上 . 调用的是成员属性和成员方法(一般方法);
this对象后面跟上 () 调用的是本类中的对应参数的构造函数。
注意:this语句 :用于构造函数之间进行互相调用。用this调用构造函数,必须定义在构造函数的第一行。因为构造函数是用于初始化的,所以初始化动作一定要先执行。否则编译失败。
class Person { private String name; private int age; Person(int age) { this();//this语句 :用于构造函数之间进行互相调用。 this.age = age; } Person(String name) { this(name); this.name = name; } Person(String name,int age) { this("hah"); this.name = name; this.age = age; } public void speak() { System.out.println("name="+this.name+"...age="+this.age); this.show(); } public void show() { System.out.println(this.name); } /* 需求:给人定义一个用于比较年龄是否相同的功能。也就是是否是同龄人。 */ public boolean compare(Person p) { return this.age==p.age; } } class PersonDemo3 { public static void main(String[] args) { Person p1 = new Person(20); Person p2 = new Person(25); boolean b = p1.compare(p2); System.out.println(b); Person p = new Person("lisi"); Person p1 = new Person("zhangsan"); p.speak(); p1.speak(); p.speak(); } }
对象的初始化过程图解:
对象调用方法的过程:
2、static:★★★静态关键字
2.1 用法:是一个修饰符,用于修饰成员(成员变量,成员函数).
当成员被静态修饰后,就多了一个调用方式,除了可以被对象调用外,还可以直接被类名调用。
写法格式:类名.静态成员。
2.2 static特点:
1)
随着类的加载而加载。
也就说:静态会随着类的消失而消失。说明它的生命周期最长。
2)
优先于的对象存在
明确一点:静态是先存在。对象是后存在的。
3) 被所有对象所共享,也就是想要实现对象中的共性数据的对象共享。可以将这个数据进行静态修饰。
4)
可以直接被类名所调用。也就是说,静态的成员多了一种调用方式。类名.静态方式。
2.3 实例变量和类变量的区别:
1,成员变量所属于对象。所以也称为实例变量。
静态变量所属于类。所以也称为类变量。
2,成员变量存在于堆内存中。
静态变量存在于方法区中。
3,成员变量随着对象创建而存在。随着对象被回收而消失。
静态变量随着类的加载而存在。随着类的消失而消失。
4,成员变量只能被对象所调用 。
静态变量可以被对象调用,也可以被类名调用。
所以,成员变量可以称为对象的特有数据,静态变量称为对象的共享数据。
总之,区别概述为两个方面:
1,存放位置。
类变量随着类的加载而存在于方法区中。
实例变量随着对象的建立而存在于堆内存中。也成为成员变量
2,生命周期:
类变量生命周期最长,随着类的消失而消失。
实例变量生命周期随着对象的消失而消失。
静态的注意:静态的生命周期很长。
2.4 静态使用注意事项:
1) 静态方法只能访问静态成员。不可以访问非静态成员。
因为静态方法加载时,优先于对象存在,所以没有办法访问对象中的成员。
非静态方法既可以访问静态也可以访问非静态。
2) 静态方法中不可以定义this,super关键字。
因为静态优先于对象存在。所以静态方法中不可以出现this。
又因为this代表对象,而静态在时,有可能没有对象,所以this无法使用。
3) 主函数是静态的。
2.5 静态有利有弊
利处:对对象的共享数据进行单独空间的存储,节省空间。没有必要每一个对象中都存储一份。
可以直接被类名调用。
弊端:
a)
生命周期过长。
b)
访问出现局限性。(静态虽好,只能访问静态。)
总之,有些数据是对象特有的数据,是不可以被静态修饰的。因为那样的话,特有数据会变成对象的共享数据。这样对事物的描述就出了问题。所以,在定义静态时,必须要明确,这个数据是否是被对象所共享的。
class Person { String name;//成员变量,实例变量。 static String country = "CN";//静态的成员变量,类变量。 public static void show() { System.out.println("::::"); this.haha(); } public void haha() {} } class StaticDemo { public static void main(String[] args) { Person p = new Person(); p.name = "zhangsan"; p.show(); System.out.println(p.country); System.out.println(Person.country); Person.show(); } }
2.6
什么时候定义静态成员呢?或者说:定义成员时,到底需不需要被静态修饰呢?
成员分两种:
1,成员变量。(数据共享时静态化)
该成员变量的数据是否是所有对象都一样:
如果是,那么该变量需要被静态修饰,因为是共享的数据。
如果不是,那么就说这是对象的特有数据,要存储到对象中。
2,成员函数。(方法中没有调用特有数据时就定义成静态)
如果判断成员函数是否需要被静态修饰呢?
只要参考,该函数内是否访问了对象中的特有数据:
如果有访问特有数据,那方法不能被静态修饰。
如果没有访问过特有数据,那么这个方法需要被静态修饰。
2.7 静态代码块
静态代码块:就是一个有静态关键字标示的一个代码块区域。定义在类中。
作用:可以完成类的初始化。静态代码块随着类的加载而执行,而且只执行一次(new 多个对象就只执行一次)。如果和主函数在同一类中,优先于主函数执行。
格式:
static
{
静态代码块中的执行语句。
}
特点:随着类的加载而执行,只执行一次,并优先于主函数。用于给类进行初始化的。
静态代码块、构造代码块、构造函数同时存在时的执行顺序:静态代码块à构造代码块à构造函数;
什么使用静态?
要从两方面下:
因为静态修饰的内容有成员变量和函数。
1)
什么时候定义静态变量(类变量)呢?
当对象中出现共享数据时,该数据被静态所修饰。
对象中的特有数据要定义成非静态存在于堆内存中。
2)
什么时候定义静态函数呢?
当功能内部没有访问到肺静态数据(对象的特有数据),
那么该功能可以定义成静态的。
静态的应用。
每一个应用程序中都有共性的功能,可以将这些功能进行抽取,独立封装。以便复用。
虽然可以通过建立ArrayTool的对象使用这些工具方法,对数组进行操作。
发现了问题:
1,对象是用于封装数据的,可是ArrayTool对象并未封装特有数据。
2,操作数组的每一个方法都没有用到ArrayTool对象中的特有数据。
这时就考虑,让程序更严谨,是不需要对象的。
可以将ArrayTool中的方法都定义成static的。直接通过类名调用即可。
将方法都静态后,可以方便于使用,但是该类还是可以被其他程序建立对象的。为了更为严谨,强制让该类不能建立对象。可以通过将构造函数私有化完成。
静态后
接下来,将ArrayTool.class文件发送给其他人,其他人只要将该文件设置到classpath路径下,就可以使用该工具类。
但是,很遗憾,该类中到底定义了多少个方法,对方去不清楚。因为该类并没有使用说明书。
开始制作程序的说明书。java的说明书通过文档注释来完成。
帮助文档的制作
开始制作程序的说明书,java的说明书通过文档注释来完成。
Jdk->bin->javadoc.exe
Javadoc –d空格myhelp –author –version ArrayTool.java
生成后看index.html
类要是public修饰
这是一个可以对数组进行操作的工具类,该类中提供了,获取最值,排序等功能。
//javadoc -d
myhelp -author -version ArrayTool.java
public class ArrayTool { /** 空参数构造函数。 */ private ArrayTool(){} /** 获取一个整形数组中的最大值。 @param arr 接收一个int类型的数组。 @return 会返回一个该数组中最大值。 */ public static int getMax(int[] arr) { int max = 0; for(int x=1; x<arr.length; x++) { if(arr[x]>arr[max]) max = x; } return arr[max]; } /** 获取一个整形数组中的最小值。 @param arr 接收一个int类型的数组。 @return 会返回一个该数组中最小值。 */ public static int getMin(int[] arr) { int min = 0; for(int x=1; x<arr.length; x++) { if(arr[x]<arr[min]) min = x; } return arr[min]; } /** 给int数组进行选择排序。 @param arr 接收一个int类型的数组。 */ public static void selectSort(int[] arr) { for (int x=0; x<arr.length-1 ; x++ ) { for(int y=x+1; y<arr.length; y++) { if(arr[x]>arr[y]) { swap(arr,x,y); } } } } /** 给int数组进行冒泡排序。 @param arr 接收一个int类型的数组。 */ public static void bubbleSort(int[] arr) { for (int x=0; x<arr.length-1 ; x++ ) { for(int y=0; y<arr.length-x-1; y++) { if(arr[y]>arr[y+1]) { swap(arr,y,y+1); } } } } /** 给数组中元素进行位置的置换。 @param arr 接收一个int类型的数组。 @param a 要置换的位置 @param b 要置换的位置 */ private static void swap(int[] arr,int a,int b) { int temp = arr[a]; arr[a] = arr; arr[b] = temp; } /** 用于打印数组中的元素。打印形式是:[elemet1, element2, ...] */ public static void printArray(int[] arr) { System.out.print("["); for(int x=0; x<arr.length; x++) { if(x!=arr.length-1) System.out.print(arr[x]+", "); else System.out.println(arr[x]+"]"); } } } class Demo { public static void main(String[] args) { int[] arr = {3,4,1,8}; int max = getMax(arr); System.out.println("max="+max); } public static int getMax(int[] arr) { int max = 0; for(int x=1; x<arr.length; x++) { if(arr[x]>arr[max]) max = x; } return arr[max]; } } class Test { public static int getMax(int[] arr) { int max = 0; for(int x=1; x<arr.length; x++) { if(arr[x]>arr[max]) max = x; } return arr[max]; } }
总之,一个类中默认会有一个空参数的构造函数,这个默认的构造函数的权限和所属类一致。
如果类被public修饰,那么默认的构造函数也带public修饰符。
如果类没有被public修饰,那么默认的构造函数,也没有public修饰。
默认构造构造函数的权限是随着的类的变化而变化的。
[b]2.8 主函数
主函数:是一个特殊的函数。作为程序的入口,可以被JVM调用。
public static void main(String[] args)
主函数的定义:
public:代表着该函数访问权限是最大的。
static:代表主函数随着类的加载就已经存在了。
void:主函数没有具体的返回值。
main:不是关键字,但是是一个特殊的单词,可以被JVM识别。
(String[] arr):函数的参数,参数类型是一个数组,该数组中的元素是字符串。字符串类型的数组.
JVM在调用主函数时,传递的实际参数的是new String[0];
主函数是固定格式的:JVM识别。
JVM默认传递的是长度为0的字符串数组,我们在运行该类时,也可以指定具体的参数进行传递。可以在控制台,运行该类时,在后面加入参数。参数之间通过空格隔开。JVM会自动将这些字符串参数作为args数组中的元素,进行存储。
生成Java帮助文档:命令格式:javadoc –d文件夹名–auther –version *.java
/** //格式
*类描述
*@author 作者名
*@version 版本号
*/
/**
*方法描述
*@param 参数描述
*@return 返回值描述
*/
3单例设计模式:★★★★★
设计模式:解决某一类问题最行之有效的方法。。是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。
java中有23种设计模式:
单例设计模式
解决的问题:保证一个类在内存中的对象唯一性。即解决一个类在内存只存在一个对象。
比如:多程序读取一个配置文件时,建议配置文件封装成对象。会方便操作其中数据,又要保证多个程序读到的是同一个配置文件对象,就需要该配置文件对象在内存中是唯一的。
Runtime()方法就是单例设计模式进行设计的。
如何保证对象唯一性呢?
1,先禁止其他程序建立该类对象,为了避免其他程序过多建立该类对象。
2,在本类中,自定义一个本类对象,为了让其他程序可以访问到该类对象。
3,可以对外提供一些访问方式,为了方便其他程序获取自定义对象。
步骤:
1,因为创建对象都需要构造函数初始化,只要将本类中的构造函数私有化,其他程序就无法再创建该类对象;
2,就在类中创建一个本类的对象;
3,定义一个方法,返回该对象,让其他程序可以通过方法就得到本类对象。(作用:可控)
代码体现:
1,私有化构造函数;
2,创建私有并静态的本类对象;
3,定义公有并静态的方法,返回该对象。
注:
对于事物该怎么描述,还怎么描述。
当需要将该事物的对象保证在内存中唯一时,就将以上的三步加上即可。
称为:饿汉式。是先初始化对象
//Single类一进内存,就已经创建好了对象。
class Single { //私有化构造函数。 private Single(){} //创建私有并静态的本类对象。 private static Single s = new Single(); //定义公有并静态的方法,返回该对象。 public static Single getInstance() { return s; } }
饿汉式图解:
成为:懒汉式,对象是方法被调用时,才初始化,也叫做对象的延时加载。
//Single类进内存,对象还没有存在,只有调用了getInstance方法时,才建立对象。
class Single { private static Single s = null; private Single(){} public static Single getInstance() { if(s==null) { synchronized(Single.class)// 由于对象不唯一了synchronized锁一样,解决方案,加上这个程序的效率就低了, { if(s==null) s = new Single(); } } return s; } }
记录原则:定义单例,建议使用饿汉式,面试懒汉式
饿汉式加载类的时候就创建对象了
懒汉式调用方法的时候才建立对象
懒汉式存在安全问题.在多线程的情况下
需要加锁.,但是效率不高.解决效率问题需要双重判断
懒汉式锁是该类所属的字节码文件对象。
———寄语:我要像蜗牛一样慢慢爬向自己梦想的彼岸,也许有时我会迷茫,也许有时我会沮丧,但我会一直怀揣着梦想,一直爬一直爬,爬到我梦想实现的那一天。我为自己加油!濛濛加油!——— 濛濛
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