本篇旨在幫助準備學習
Java
以及剛接觸
Java
的朋友認識、掌握和使用
static
、
this
、
super
、
final
這幾個關鍵字的使用。
Java
博大精深，我也是一位正在學習和使用
Java
的愛好者，文中難免有不妥之處，歡迎指正。
一、
static
????
請先看下面這段程序：
- ??
- ???public?class?Hello{
- ?????public?static?void?main(String[]?args){?//(1)
- ???????System.out.println("Hello,world!");???//(2)
- ?????}
- ???}
看過這段程序，對于大多數學過
Java?
的從來說，都不陌生。即使沒有學過
Java
，而學過其它的高
級語言，例如
C
，那你也應該能看懂這段代碼的意思。它只是簡單的輸出
“Hello,world”
，一點別的用處都沒有，然而，它卻展示了
static
關鍵
字的主要用法。
?
在
1
處，我們定義了一個靜態的方法名為
main
，這就意味著告訴
Java
編譯器，我這個方法不需要創建一個此類的對象即可使用。你還得你是怎么運行這個程序嗎？一般，我們都是在命令行下，打入如下的命令
(
加下劃線為手動輸入
)
：
javac?Hello.java
java?Hello
Hello,world!
這
就是你運行的過程，第一行用來編譯
Hello.java
這個文件，執行完后，如果你查看當前，會發現多了一個
Hello.class
文件，那就是第一行產
生的
Java
二進制字節碼。第二行就是執行一個
Java
程序的最普遍做法。執行結果如你所料。在
2
中，你可能會想，為什么要這樣才能輸出。好，我們來分解
一下這條語句。（如果沒有安裝
Java
文檔，請到
Sun
的官方網站瀏覽
J2SE?API
）首先，
System
是位于
java.lang
包中的一
個核心類，如果你查看它的定義，你會發現有這樣一行：
public?static?final? PrintStream?out;
接著在進一步，點擊
PrintStream
這個超鏈接，在
METHOD
頁面，你會看到大量定義的方法，查找
println
，會有這樣一行：
public?void?println(String?x)
。好了，現在你應該明白為什么我們要那樣調用了，
out
是
System
的一個靜態變量，所以可以直接使用，而
out
所屬的類有一個
println
方法。
靜態方法
?通常，在一個類中定義一個方法為static，那就是說，無需本類的對象即可調用此方法。如下所示：
- ?class?Simple{
- ????static?void?go(){
- ??????System.out.println("Go...");
- ????}
- ?}
- ?public?class?Cal{
- ???public?static?void?main(String[]?args){
- ?????Simple.go();
- ???}
-
}
-
調用一個靜態方法就是
“
類名
.
方法名
”,
靜態方法的使用很簡單如上所示。一般來說，靜態方法常常為應用程序中的其它類提供一些實用工具所用，在
Java
的類庫中大量的靜態方法正是出于此目的而定義的。
靜態變量
靜態變量與靜態方法類似。所有此類實例共享此靜態變量，也就是說在類裝載時，只分配一塊存儲空間，所有此類的對象都可以操控此塊存儲空間，當然對于
final
則另當別論了?？聪旅孢@段代碼：
-
class
?Value{
-
??static?int?c=0;
-
??static?void?inc(){
-
????c++;
-
??}
-
}
-
class
?Count{
-
??public?static?void?prt(String?s){
-
????System.out.println(s);
-
??}
-
??public?static?void?main(String[]?args){
-
????Value?v1,v2;
-
????v1=new?Value();
-
????v2=new?Value();
-
????prt("v1.c="+v1.c+"??v2.c="+v2.c);
-
????v1.inc();
-
????prt("v1.c="+v1.c+"??v2.c="+v2.c);??
-
??}
-
}
結果如下：
v1.c=0??v2.c=0
v1.c=1??v2.c=1
由此可以證明它們共享一塊存儲區。
static
變量有點類似于
C
中的全局變量的概念。值得探討的是靜態變量的初始化問題。我們修改上面的程序：
-
class
?Value{
-
??static?int?c=0;
-
??Value(){
-
????c=15;
-
??}
-
??Value(int?i){
-
????c=i;
-
??}
-
??static?void?inc(){
-
????c++;
-
??}
-
}
-
class
?Count{
-
??public?static?void?prt(String?s){
-
????System.out.println(s);
-
??}
-
????Value?v=new?Value(10);
-
????static?Value?v1,v2;
-
????static{
-
??????prt("v1.c="+v1.c+"??v2.c="+v2.c);
-
??????v1=new?Value(27);
-
??????prt("v1.c="+v1.c+"??v2.c="+v2.c);
-
??????v2=new?Value(15);
-
??????prt("v1.c="+v1.c+"??v2.c="+v2.c);
-
????}
-
-
??public?static?void?main(String[]?args){
-
????Count?ct=new?Count();
-
????prt("ct.c="+ct.v.c);
-
????prt("v1.c="+v1.c+"??v2.c="+v2.c);
-
????v1.inc();
-
????prt("v1.c="+v1.c+"??v2.c="+v2.c);
-
????prt("ct.c="+ct.v.c);
-
??}
-
}
運行結果如下：
v1.c=0??v2.c=0
v1.c=27??v2.c=27
v1.c=15??v2.c=15
ct.c=10
v1.c=10??v2.c=10
v1.c=11??v2.c=11
ct.c=11
這
個程序展示了靜態初始化的各種特性。如果你初次接觸
Java
，結果可能令你吃驚。可能會對
static
后加大括號感到困惑。首先要告訴你的是，
static
定義的變量會優先于任何其它非
static
變量，不論其出現的順序如何。正如在程序中所表現的，雖然
v
出現在
v1
和
v2
的前面，但是結果卻是
v1
和
v2
的初始化在
v
的前面。在
static{
后面跟著一段代碼，這是用來進行顯式的靜態變量初始化，這段代碼只會初始化一次，且在類被
第一次裝載時。如果你能讀懂并理解這段代碼，會幫助你對
static
關鍵字的認識。在涉及到繼承的時候，會先初始化父類的
static
變量，然后是子類
的，依次類推。非靜態變量不是本文的主題，在此不做詳細討論，請參考
Think?in?Java
中的講解。
靜態類
通常一個普通類不允許聲明為靜態的，只有一個內部類才可以。這時這個聲明為靜態的內部類可以直接作為一個普通類來使用，而不需實例一個外部類。如下代碼所示：
-
public
?class?StaticCls{
-
??public?static?void?main(String[]?args){
-
????OuterCls.InnerCls?oi=new?OuterCls.InnerCls();
-
??}
-
}
class
?OuterCls{
- ??public?static?class?InnerCls{
- ????InnerCls(){
- ??????System.out.println("InnerCls");
- ????}
- ???}
- }
輸出結果會如你所料：
InnerCls
和普通類一樣。內部類的其它用法請參閱Think?in?Java中的相關章節，此處不作詳解。
****************************************************************************
????????????????????????????????????????????????????????????? 二、this?&?super
****************************************************************************
????
在面 中 討論了static的種種用法，通過用static來定義方法或成員，為我們編程提供了某種便利，從某種程度上可以說它類似于C語言中的全局函數和全 局變量。但是，并不是說有了這種便利，你便可以隨處使用，如果那樣的話，你便需要認真考慮一下自己是否在用面向對象的思想編程，自己的程序是否是面向對象 的。好了，現在開始討論this&super這兩個關鍵字的意義和用法。
在Java中，this通常指當前對象，super則指父類的。 當你想要引用當前對象的某種東西，比如當前對象的某個方法，或當前對象的某個成員，你便可以利用this來實現這個目的，當然，this的另一個用途是調 用當前對象的另一個構造函數，這些馬上就要討論。如果你想引用父類的某種東西，則非super莫屬。由于this與super有如此相似的一些特性和與生 俱來的某種關系，所以我們在這一塊兒來討論，希望能幫助你區分和掌握它們兩個。
在一般方法中
最普遍的情況就是，在你的方法 中的某個形參名與當前對象的某個成員有相同的名字，這時為了不至于混淆，你便需要明確使用this關鍵字來指明你要使用某個成員，使用方法是“this. 成員名”，而不帶this的那個便是形參。另外，還可以用“this.方法名”來引用當前對象的某個方法，但這時this就不是必須的了，你可以直接用方 法名來訪問那個方法，編譯器會知道你要調用的是那一個。下面的代碼演示了上面的用法：
-
public
?class?DemoThis{
-
??private?String?name;
-
??private?int?age;
-
??DemoThis(String?name,int?age){
-
????setName(name);?//你可以加上this來調用方法，像這樣：this.setName(name);但這并不是必須的
-
????setAge(age);
-
????this.print();
-
??}???
-
??public?void?setName(String?name){
-
????this.name=name;//此處必須指明你要引用成員變量
-
??}
-
??public?void?setAge(int?age){
-
????this.age=age;
-
??}
-
??public?void?print(){
-
????System.out.println(
"Name="
+name+
"?Age="
+age);//在此行中并不需要用this，因為沒有會導致混淆的東西
-
??}
-
??public?static?void?main(String[]?args){
-
????DemoThis?dt=new?DemoThis(
"Kevin"
,
"22"
);
-
??}
-
}
這段代碼很簡單，不用解釋你也應該能看明白。在構造函數中你看到用this.print(),你完全可以用print()來代替它，兩者效果一樣。下面我們修改這個程序，來演示super的用法。
-
class
?Person{
-
??public?int?c;
-
??private?String?name;
-
??private?int?age;
-
??protected?void?setName(String?name){
-
????this.name=name;
-
??}
-
??protected?void?setAge(int?age){
-
????this.age=age;
-
??}
-
??protected?void?print(){
-
????System.out.println(
"Name="
+name+
"?Age="
+age);
-
??}
-
}
-
public
?class?DemoSuper?extends?Person{
-
??public?void?print(){
-
????System.out.println(
"DemoSuper:"
);
-
????super.print();
-
??}
-
??public?static?void?main(String[]?args){
-
????DemoSuper?ds=new?DemoSuper();
-
????ds.setName(
"kevin"
);
-
????ds.setAge(22);
-
????ds.print();
-
??}
-
}
在DemoSuper中，重新定義的print方法覆寫了父類的print方法，它首先做一些自己的事情，然后調用父類的那個被覆寫了的方法。輸出結果說明了這一點：
DemoSuper:
Name=kevin?Age=22
這樣的使用方法是比較常用的。另外如果父類的成員可以被子類訪問，那你可以像使用this一樣使用它，用“super.父類中的成員名”的方式，但常常你并不是這樣來訪問父類中的成員名的。
在構造函數中
構造函數是一種特殊的方法，在對象初始化的時候自動調用。在構造函數中，this和super也有上面說的種種使用方式，并且它還有特殊的地方，請看下面的例子：
-
class
?Person{
-
??public?static?void?prt(String?s){
-
????System.out.println(s);
-
??}
-
??Person(){
-
????prt(
"A?Person."
);
-
??}
-
??Person(String?name){
-
????prt(
"A?person?name?is:"
+name);
-
??}
-
}
-
public
?class?Chinese?extends?Person{
-
??Chinese(){
-
????super();??//調用父類構造函數（1）
-
????prt(
"A?chinese."
);//(4)
-
??}
-
??Chinese(String?name){
-
????super(name);//調用父類具有相同形參的構造函數（2）
-
????prt(
"his?name?is:"
+name);
-
??}
-
??Chinese(String?name,int?age){
-
????this(name);//調用當前具有相同形參的構造函數（3）
-
????prt(
"his?age?is:"
+age);
-
??}
-
??public?static?void?main(String[]?args){
-
????Chinese?cn=new?Chinese();
-
????cn=new?Chinese(
"kevin"
);
-
????cn=new?Chinese(
"kevin"
,22);
-
??}
-
}
在 這段程序中，this和super不再是像以前那樣用“.”連接一個方法或成員，而是直接在其后跟上適當的參數，因此它的意義也就有了變化。super后 加參數的是用來調用父類中具有相同形式的構造函數，如1和2處。this后加參數則調用的是當前具有相同參數的構造函數，如3處。當然，在Chinese 的各個重載構造函數中，this和super在一般方法中的各種用法也仍可使用，比如4處，你可以將它替換為“this.prt”(因為它繼承了父類中的 那個方法）或者是“super.prt”（因為它是父類中的方法且可被子類訪問），它照樣可以正確運行。但這樣似乎就有點畫蛇添足的味道了。
最后，寫了這么多，如果你能對“this通常指代當前對象，super通常指代父類”這句話牢記在心，那么本篇便達到了目的，其它的你自會在以后的編程實踐當中慢慢體會、掌握。另外關于本篇中提到的繼承，請參閱相關Java教程。
關于最后一個final的意義和用法，也會很快貼出，敬請閱讀指正。
**********************************************************************************************
??????????????????????????????????????????????????????????????
三? final
**********************************************************************************************
final在Java中并不常用，然而它卻為我們提供了諸如在C語言中定義常量的功能，不僅如 此，final還可以讓你控制你的成員、方法或者是一個類是否可被覆寫或繼承等功能，這些特點使final在Java中擁有了一個不可或缺的地位，也是學 習Java時必須要知道和掌握的關鍵字之一。
final成員
當你在類中定義變量時，在其前面加上final關鍵字，那便是 說，這個變量一旦被初始化便不可改變，這里不可改變的意思對基本類型來說是其值不可變，而對于對象變量來說其引用不可再變。其初始化可以在兩個地方，一是 其定義處，也就是說在final變量定義時直接給其賦值，二是在構造函數中。這兩個地方只能選其一，要么在定義時給值，要么在構造函數中給值，不能同時既 在定義時給了值，又在構造函數中給另外的值。下面這段代碼演示了這一點：
-
import
?java.util.List;
-
import
?java.util.ArrayList;
-
import
?java.util.LinkedList;
-
public
?class?Bat{
-
????final?PI=3.14;??????????//在定義時便給址值
-
????final?int?i;????????????//因為要在構造函數中進行初始化，所以此處便不可再給值
-
????final?List?list;????????//此變量也與上面的一樣
-
????Bat(){
-
????????i=100;
-
????????list=new?LinkedList();
-
????}
-
????Bat(int?ii,List?l){
-
????????i=ii;
-
????????list=l;
-
????}
-
????public?static?void?main(String[]?args){
-
????????Bat?b=new?Bat();
-
????????b.list.add(new?Bat());
-
????????//b.i=25;
-
????????//b.list=new?ArrayList();
-
????????System.out.println(
"I="
+b.i+
"?List?Type:"
+b.list.getClass());
-
????????b=new?Bat(23,new?ArrayList());
-
????????b.list.add(new?Bat());
-
????????System.out.println(
"I="
+b.i+
"?List?Type:"
+b.list.getClass());
-
????}
-
}
此 程序很簡單的演示了final的常規用法。在這里使用在構造函數中進行初始化的方法，這使你有了一點靈活性。如Bat的兩個重載構造函數所示，第一個缺省 構造函數會為你提供默認的值，重載的那個構造函數會根據你所提供的值或類型為final變量初始化。然而有時你并不需要這種靈活性，你只需要在定義時便給 定其值并永不變化，這時就不要再用這種方法。在main方法中有兩行語句注釋掉了，如果你去掉注釋，程序便無法通過編譯，這便是說，不論是i的值或是 list的類型，一旦初始化，確實無法再更改。然而b可以通過重新初始化來指定i的值或list的類型，輸出結果中顯示了這一點：
I=100?List?Type:class?java.util.LinkedList
I=23?List?Type:class?java.util.ArrayList
還 有一種用法是定義方法中的參數為final，對于基本類型的變量，這樣做并沒有什么實際意義，因為基本類型的變量在調用方法時是傳值的，也就是說你可以在 方法中更改這個參數變量而不會影響到調用語句，然而對于對象變量，卻顯得很實用，因為對象變量在傳遞時是傳遞其引用，這樣你在方法中對對象變量的修改也會 影響到調用語句中的對象變量，當你在方法中不需要改變作為參數的對象變量時，明確使用final進行聲明，會防止你無意的修改而影響到調用方法。
另外方法中的內部類在用到方法中的參變量時，此參變也必須聲明為final才可使用，如下代碼所示：
-
public
?class?INClass{
-
???void?innerClass(final?String?str){
-
????????class?IClass{
-
????????????IClass(){
-
????????????????System.out.println(str);
-
????????????}
-
????????}
-
????????IClass?ic=new?IClass();
-
????}
-
??public?static?void?main(String[]?args){
-
??????INClass?inc=new?INClass();
-
??????inc.innerClass(
"Hello"
);
-
??}
-
}
final方法
將 方法聲明為final，那就說明你已經知道這個方法提供的功能已經滿足你要求，不需要進行擴展，并且也不允許任何從此類繼承的類來覆寫這個方法，但是繼承 仍然可以繼承這個方法，也就是說可以直接使用。另外有一種被稱為inline的機制，它會使你在調用final方法時，直接將方法主體插入到調用處，而不 是進行例行的方法調用，例如保存斷點，壓棧等，這樣可能會使你的程序效率有所提高，然而當你的方法主體非常龐大時，或你在多處調用此方法，那么你的調用主 體代碼便會迅速膨脹，可能反而會影響效率，所以你要慎用final進行方法定義。
final類
當你將final用 于類身上時，你就需要仔細考慮，因為一個final類是無法被任何人繼承的，那也就意味著此類在一個繼承樹中是一個葉子類，并且此類的設計已被認為很完美 而不需要進行修改或擴展。對于final類中的成員，你可以定義其為final，也可以不是final。而對于方法，由于所屬類為final的關系，自然 也就成了final型的。你也可以明確的給final類中的方法加上一個final，但這顯然沒有意義。
下面的程序演示了final方法和final類的用法：
-
final
?class?final{
-
????final?String?str=
"final?Data"
;
-
????public?String?str1=
"non?final?data"
;
-
????final?public?void?print(){
-
????????System.out.println(
"final?method."
);
-
????}
-
????public?void?what(){
-
????????System.out.println(str+
"\n"
+str1);
-
????}
-
}
-
public
?class?FinalDemo?{???//extends?final?無法繼承?
-
????public?static?void?main(String[]?args){
-
????????final?f=new?final();
-
????????f.what();
-
????????f.print();
-
????}
-
}
從程序中可以看出，final類與普通類的使用幾乎沒有差別，只是它失去了被繼承的特性。final方法與非final方法的區別也很難從程序行看出，只是記住慎用。
final在設計模式中的應用
在設計模式中有一種模式叫做不變模式，在Java中通過final關鍵字可以很容易的實現這個模式，在講解final成員時用到的程序Bat.java就是一個不變模式的例子。如果你對此感興趣，可以參考閻宏博士編寫的《Java與模式》一書中的講解。
到 此為止，this,static,supert和final的使用已經說完了，如果你對這四個關鍵字已經能夠大致說出它們的區別與用法，那便說明你基本已 經掌握。然而，世界上的任何東西都不是完美無缺的，Java提供這四個關鍵字，給程序員的編程帶來了很大的便利，但并不是說要讓你到處使用，一旦達到濫用 的程序，便適得其反，所以在使用時請一定要認真考慮。
posted on 2007-02-14 22:59
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