day11 【final、权限、内部类、引用类型】
第一章 final关键字
概述
学习了继承后，我们知道，子类可以在父类的基础上改写父类内容，比如，方法重写。那么我们能不能随意的继承API中提供的类，改写其内容呢？显然这是不合适的。为了避免这种随意改写的情况，Java提供了 final 关键字，
用于修饰不可改变内容。
- final ： 不可改变。可以用于修饰类、方法和变量。
- 类：被修饰的类，不能被继承。
- 方法：被修饰的方法，不能被重写。
- 变量：被修饰的变量，不能被重新赋值。
使用方式
修饰类
查询 API发现像 public final class String 、 public final class Math 、 public final class Scanner
等，很多我们学习过的类，都是被final修饰的，目的就是供我们使用，而不让我们所以改变其内容。
修饰方法
重写被 final 修饰的方法，编译时就会报错。
修饰变量
- 局部变量——基本类型
基本类型的局部变量，被final修饰后，只能赋值一次，不能再更改。
思考，如下两种写法，哪种可以通过编译？
写法1：
final int c = 0;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
c = i;
System.out.println(c);
}
写法2：
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int c = i;
System.out.println(c);
}
根据 final 的定义，写法1报错！写法2，为什么通过编译呢？因为每次循环，都是一次新的变量c。这也是大家
需要注意的地方。
- 局部变量——引用类型
引用类型的局部变量，被final修饰后，只能指向一个对象，地址不能再更改。但是不影响对象内部的成员变量值的修改，代码如下：
public class FinalDemo2 {
public static void main(String[] args) {
// 创建 User 对象
final User u = new User();
// 创建 另一个 User对象
u = new User(); // 报错，指向了新的对象，地址值改变。
// 调用setName方法
u.setName("张三"); // 可以修改
}
}
- 成员变量
成员变量涉及到初始化的问题，初始化方式有两种，只能二选一：
- 显示初始化；
- 构造方法初始化。
被final修饰的常量名称，一般都有书写规范，所有字母都大写。
第二章 权限修饰符
概述
在Java中提供了四种访问权限，使用不同的访问权限修饰符修饰时，被修饰的内容会有不同的访问权限，
- public ：公共的。
- protected ：受保护的
- default ：默认的
- private ：私有的
不同权限的访问能力
| public | protected | default（空的） | private | |
|---|---|---|---|---|
| 同一类中 | √ | √ | √ | √ |
| 同一包中(子类与无关类) | √ | √ | √ | |
| 不同包的子类 | √ | √ | ||
| 不同包中的无关类 | √ |
可见，public具有最大权限。private则是最小权限。
编写代码时，如果没有特殊的考虑，建议这样使用权限：
- 成员变量使用 private ，隐藏细节。
- 构造方法使用 public ，方便创建对象。
- 成员方法使用 public ，方便调用方法。
小贴士：不加权限修饰符，其访问能力与default修饰符相同
第三章 内部类
概述
什么是内部类
将一个类A定义在另一个类B里面，里面的那个类A就称为内部类，B则称为外部类。
成员内部类
- 成员内部类 ：定义在类中方法外的类。
定义格式：
class 外部类 {
class 内部类{
}
}
在描述事物时，若一个事物内部还包含其他事物，就可以使用内部类这种结构。比如，汽车类 Car 中包含发动机
类 Engine ，这时， Engine 就可以使用内部类来描述，定义在成员位置。
代码举例：
class Car { //外部类
class Engine { //内部类
}
}
访问特点
- 内部类可以直接访问外部类的成员，包括私有成员。
- 外部类要访问内部类的成员，必须要建立内部类的对象。
创建内部类对象格式：
外部类名.内部类名 对象名 = new 外部类型().new 内部类型()；
访问演示，代码如下：
定义类：
public class Person {
private boolean live = true;
class Heart {
public void jump() {
// 直接访问外部类成员
if (live) {
System.out.println("心脏在跳动");
} else {
System.out.println("心脏不跳了");
}
}
}
public boolean isLive() {
return live;
}
public void setLive(boolean live) {
this.live = live;
}
}
定义测试类：
public class InnerDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建外部类对象
Person p = new Person();
// 创建内部类对象
Heart heart = p.new Heart();
// 调用内部类方法
heart.jump();
// 调用外部类方法
p.setLive(false);
// 调用内部类方法
heart.jump();
}
}
输出结果:
心脏在跳动
心脏不跳了
内部类仍然是一个独立的类，在编译之后会内部类会被编译成独立的 .class文件，但是前面冠以外部类的类名
和$符号 。
比如，Person$Heart.class
匿名内部类【重点】
- 匿名内部类 ：是内部类的简化写法。它的本质是一个 带具体实现的 父类或者父接口的 匿名的 子类对象。
开发中，最常用到的内部类就是匿名内部类了。以接口举例，当你使用一个接口时，似乎得做如下几步操作，
- 定义子类
- 重写接口中的方法
- 创建子类对象
- 调用重写后的方法
我们的目的，最终只是为了调用方法，那么能不能简化一下，把以上四步合成一步呢？匿名内部类就是做这样的快捷方式。
前提
匿名内部类必须继承一个父类或者实现一个父接口。
格式
new 父类名或者接口名(){
// 方法重写
@Override
public void method() {
// 执行语句
}
};
使用方式
以接口为例，匿名内部类的使用，代码如下：
定义接口：
public abstract class FlyAble{
public abstract void fly();
}
创建匿名内部类，并调用：
public class InnerDemo {
public static void main(String[] args) {
/*
1.等号右边:是匿名内部类，定义并创建该接口的子类对象
2.等号左边:是多态赋值,接口类型引用指向子类对象
*/
FlyAble f = new FlyAble(){
public void fly() {
System.out.println("我飞了~~~");
}
};
//调用 fly方法,执行重写后的方法
f.fly();
}
}
通常在方法的形式参数是接口或者抽象类时，也可以将匿名内部类作为参数传递。代码如下：
public class InnerDemo2 {
public static void main(String[] args) {
/*
1.等号右边:定义并创建该接口的子类对象
2.等号左边:是多态,接口类型引用指向子类对象
*/
FlyAble f = new FlyAble(){
public void fly() {
System.out.println("我飞了~~~");
}
};
// 将f传递给showFly方法中
showFly(f);
}
public static void showFly(FlyAble f) {
f.fly();
}
}
以上两步，也可以简化为一步，代码如下：
public class InnerDemo3 {
public static void main(String[] args) {
/*
创建匿名内部类,直接传递给showFly(FlyAble f)
*/
showFly( new FlyAble(){
public void fly() {
System.out.println("我飞了~~~");
}
});
}
public static void showFly(FlyAble f) {
f.fly();
}
}
第四章 引用类型用法总结
实际的开发中，引用类型的使用非常重要，也是非常普遍的。我们可以在理解基本类型的使用方式基础上，进一步去掌握引用类型的使用方式。基本类型可以作为成员变量、作为方法的参数、作为方法的返回值，那么当然引用类型也是可以的。
class 作为成员变量
在定义一个类Role（游戏角色）时，代码如下：
class Role {
int id; // 角色id
int blood; // 生命值
String name; // 角色名称
}
使用 int 类型表示 角色id和生命值，使用 String 类型表示姓名。此时， String 本身就是引用类型，由于使用
的方式类似常量，所以往往忽略了它是引用类型的存在。如果我们继续丰富这个类的定义，给 Role 增加武器，穿
戴装备等属性，我们将如何编写呢？
定义武器类，将增加攻击能力：
class Weapon {
String name； // 武器名称
int hurt； // 伤害值
}
定义穿戴盔甲类，将增加防御能力，也就是提升生命值：
class Armour {
String name；// 装备名称
int protect；// 防御值
}
定义角色类：
class Role {
int id；
int blood；
String name；
// 添加武器属性
Weapon wp；
// 添加盔甲属性
Armour ar；
// 提供get/set方法
public Weapon getWp() {
return wp;
}
public void setWeapon(Weapon wp) {
this.wp = wp;
}
public Armour getArmour() {
return ar;
}
public void setArmour(Armour ar) {
this.ar = ar;
}
// 攻击方法
public void attack(){
System.out.println("使用"+ wp.getName() +", 造成"+wp.getHurt()+"点伤害");
}
// 穿戴盔甲
public void wear(){
// 增加防御,就是增加blood值
this.blood += ar.getProtect();
System.out.println("穿上"+ar.getName()+", 生命值增加"+ar.getProtect());
}
}
测试类：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 创建Weapon 对象
Weapon wp = new Weapon("屠龙刀" , 999999);
// 创建Armour 对象
Armour ar = new Armour("麒麟甲",10000);
// 创建Role 对象
Role r = new Role();
// 设置武器属性
r.setWeapon(wp);
// 设置盔甲属性
r.setArmour(ar);
// 攻击
r.attack();
// 穿戴盔甲
r.wear();
}
}
输出结果:
使用屠龙刀,造成999999点伤害
穿上麒麟甲 ,生命值增加10000
类作为成员变量时，对它进行赋值的操作，实际上，是赋给它该类的一个对象。
interface 作为成员变量
接口是对方法的封装，对应游戏当中，可以看作是扩展游戏角色的技能。所以，如果想扩展更强大技能，我们在
Role 中，可以增加接口作为成员变量，来设置不同的技能。
定义接口：
// 法术攻击
public interface FaShuSkill {
public abstract void faShuAttack();
}
定义角色类：
public class Role {
FaShuSkill fs;
public void setFaShuSkill(FaShuSkill fs) {
this.fs = fs;
}
// 法术攻击
public void faShuSkillAttack(){
System.out.print("发动法术攻击:");
fs.faShuAttack();
System.out.println("攻击完毕");
}
}
定义测试类：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 创建游戏角色
Role role = new Role();
// 设置角色法术技能
role.setFaShuSkill(new FaShuSkill() {
@Override
public void faShuAttack() {
System.out.println("纵横天下");
}
});
// 发动法术攻击
role.faShuSkillAttack();
// 更换技能
role.setFaShuSkill(new FaShuSkill() {
@Override
public void faShuAttack() {
System.out.println("逆转乾坤");
}
});
// 发动法术攻击
role.faShuSkillAttack();
}
}
输出结果:
发动法术攻击:纵横天下
攻击完毕
发动法术攻击:逆转乾坤
攻击完毕
我们使用一个接口，作为成员变量，以便随时更换技能，这样的设计更为灵活，增强了程序的扩展性。
接口作为成员变量时，对它进行赋值的操作，实际上，是赋给它该接口的一个子类对象。
interface 作为方法参数和返回值类型
当接口作为方法的参数时,需要传递什么呢？当接口作为方法的返回值类型时，需要返回什么呢？对，其实都是它的子类对象。 ArrayList 类我们并不陌生，查看API我们发现，实际上，它是 java.util.List 接口的实现类。所
以，当我们看见 List 接口作为参数或者返回值类型时，当然可以将 ArrayList 的对象进行传递或返回。
请观察如下方法：获取某集合中所有的偶数。
定义方法：
public static List<Integer> getEvenNum(List<Integer> list) {
// 创建保存偶数的集合
ArrayList<Integer> evenList = new ArrayList<>();
// 遍历集合list,判断元素为偶数,就添加到evenList中
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
Integer integer = list.get(i);
if (integer % 2 == 0) {
evenList.add(integer);
}
}
/*
返回偶数集合
因为getEvenNum方法的返回值类型是List,而ArrayList是List的子类,
所以evenList可以返回
*/
return evenList;
}
调用方法：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 创建ArrayList集合,并添加数字
ArrayList<Integer> srcList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
srcList.add(i);
}
/*
获取偶数集合
因为getEvenNum方法的参数是List,而ArrayList是List的子类,
所以srcList可以传递
*/
List list = getEvenNum(srcList);
System.out.println(list);
}
}
接口作为参数时，传递它的子类对象。
接口作为返回值类型时，返回它的子类对象。
第五章 综合案例——发红包【界面版】
红包文化源远流长。从古时的红色纸包，到手机App中的手气红包，红包作为一种独特的中华文化传承至今。之前的课程中，我们也编写过程序，模拟发普通红包。那么今天，我们将整合基础班课程中所有的技术和知识，编写一个带界面版的 发红包 案例。
目前，我们尚未学习过任何与界面相关的类。所以，界面相关代码，已经给出。请运用所学技术分析并使用。
案例需求
分析并使用已给出的类，编写程序，设置红包类型。
小贴士
红包类型：
- 普通红包：金额均分。不能整除的，余额添加到最后一份红包中。
- 手气红包：金额随机。各个红包金额累和与总金额相等。
红包场景：
此案例是模拟群主给群成员发红包，群主自己打开最后一个红包的场景。
案例分析
已知的类：
- RedPacketFrame ：一个抽象类，包含了一些属性，是红包案例的页面。
public abstract class RedPacketFrame extends JFrame {
/* ownerName : 群主名称 */
public String ownerName = "谁谁谁谁";
/* openMode : 红包的类型 [普通红包/手气红包] */
public OpenMode openMode = null;
/**
* 构造方法:生成红包界面.
* @param title 页面的标题.
*/
public RedPacketFrame(String title) {
super(title);
init();// 页面相关的初始化操作
}
/* set方法 */
public void setOwnerName(String ownerName) {
this.ownerName = ownerName;
}
public void setOpenMode(OpenMode openMode) {
this.openMode = openMode;
}
}
- OpenMode ：一个接口，包含一个分配方法，用来指定红包类型。
public interface OpenMode {
/**
* @param totalMoney 总金额,单位是"分"。总金额为方便计算,已经转换为整数,单位为分。
* @param count 红包个数
* @return ArrayList<Integer> 元素为各个红包的金额值,所有元素的值累和等于总金额.
*
* 请将totalMoney,分成count分,保存到ArrayList<Integer>中,返回即可.
*/
public abstract ArrayList<Integer> divide(int totalMoney, int count);
}
案例实现
环境搭建：
- 创建项目：名称自定义，建议为 RedPacketDemo 。
- 导入图片：将 pic 目录，导入项目中，与 src 目录平级。
- 导入已知类：在 src 下创建一个包，名字自定义，建议为 known ，将类 RedPacketFrame 、接口 OpenMode拷入。
代码实现：
- 定义 RedPacket 类，继承 RedPacketFrame ，代码如下：
public class RedPacket extends RedPacketFrame {
public RedPacket(String title) {
super(title);
}
}
- 定义测试类，创建 RedPacket 对象，代码如下：
public class RedPacketTest {
public static void main(String[] args) {
RedPacket rp = new RedPacket("大红包");
}
}
运行代码，打开一个发红包的页面。可以输入总金额，红包个数，留言信息。
点击 塞钱进红包 按钮，跳转到下一页面。
点击 谁谁谁谁 和 開 ，两个区域，发现可以设置两项内容：
- 谁谁谁谁 ：表示群主在发红包，可设置群主名称。通过此方法，熟悉类结构，直接调用父类的方法。
- 開 ：表示打开红包，跳转到下一页面。但是开启之前，必须先设置红包的类型，否则无法开启。
- RedPacket 对象，设置群主名称。
setOwnerName （String ownerName） ，是字符串作为参数。我们只需要传递一个字符串即可。
public class RedPacketTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建红包对象
RedPacket rp = new RedPacket("大红包");
// 设置群主名称
rp.setOwnerName("我是群大大");
}
}
- RedPacket 对象，设置红包类型。
setOpenMode(OpenMode openMode) ，是接口作为参数。我们必须定义接口的实现类，重写接口中方法，并传递实现类对象到 setOpenMode 方法中，方可设置完成。再观察接口：
public interface OpenMode {
/**
* @param totalMoney 总金额,单位是"分"。总金额为方便计算,已经转换为整数,单位为分。
* @param count 红包个数
* @return ArrayList<Integer> 元素为各个红包的金额值,所有元素的值累和等于总金额.
*
* 请将totalMoney,分成count分,保存到ArrayList<Integer>中,返回即可.
*/
public abstract ArrayList<Integer> divide(int totalMoney, int count);
}
- 普通红包，打开方式 Common ，代码如下：
public class Common implements OpenMode {
@Override
public ArrayList<Integer> divide(int totalMoney, int count) {
// 创建保存各个红包金额的集合
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
// 定义循环次数,总个数‐1次
int time = count ‐ 1;
// 一次计算,生成平均金额
int money = totalMoney / count;
// 循环分配
for (int i = 0; i < time; i++) {
// 添加到集合中
list.add(money);
// 总金额扣除已分配金额
totalMoney ‐= money;
}
// 剩余的金额,为最后一个红包
list.add(totalMoney);
System.out.println("普通红包金额:" + list);
// 返回集合
return list;
}
}
6 . 发普通红包，代码如下：
public class RedPacketTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建红包对象
RedPacket rp = new RedPacket("大红包");
// 设置群主名称
rp.setOwnerName("我是群大大");
// 设置红包类型
rp.setOpenMode(new Common()); // 普通红包
}
}
- 手气红包【重点】
本质上，手气红包就是把总金额 totalMoney 随机分成指定的 count 份，所以必须规定每一份金额的取值范围。如果范围太小，可能导致后分配红包金额特别大。反之范围太大，可能导致后分配红包金额为0，不够分。可见，取值范围的定义规则，是手气红包的关键所在。
我们规定：每一份随机金额范围（除最后一份），最小值为1，最大值为当前剩余平均金额的2倍 ，单位为"分"。
计算公式：
当前剩余平均金额 = 剩余总金额 / 剩余红包个数
举例：总额为50元，发5个红包。
小贴士：为方便表格中进行运算，此处，单位为"元"。程序中，建议换算为"分"进行运算。
手气红包，打开方式 Lucky ，代码如下：
public class Lucky implements OpenMode {
@Override
public ArrayList<Integer> divide(int totalMoney, int count) {
// 创建保存各个红包金额的集合
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
// 定义循环次数,总个数‐1次
int time = count ‐ 1;
// 创建随机数对象
Random random = new Random();
// 循环分配
for (int i = 0; i < time; i++) {
/*
* 每次重新计算,生成随机金额
* 随机范围: totalMoney / count * 2,totalMoney不断的减少,
* count也不断的减少,所以这是一个可变化的范围.
*/
int money = random.nextInt(totalMoney / count * 2) + 1;
// 金额添加到集合
list.add(money);
// 总金额扣除已分配金额
totalMoney ‐= money;
// 红包个数‐1
count‐‐;
}
// 剩余的金额,为最后一个红包
list.add(totalMoney);
return list;
}
}
- 发手气红包，代码如下：
public class RedPacketTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建红包对象
RedPacket rp = new RedPacket("大红包");
// 设置群主名称
rp.setOwnerName("我是群大大");
// 设置红包类型,二选一
// rp.setOpenMode(new Common()); // 普通红包
rp.setOpenMode(new Lucky()); // 手气红包
}
}
案例总结
通过 发红包 案例，你都学到了什么呢？请你思考如下问题：
- 基础语法，你是否清晰？
- 一些基本的类的方法，你是否能够调用？
- 案例中哪里体现了继承，继承的作用是什么？
- 接口作为参数，如何使用？
- 接口作为成员变量，如何使用？
- 如何简化接口的使用方式？