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詳解Java編程中protected修飾符與static修飾符的作用

 更新時(shí)間:2016年01月14日 08:45:08   作者:zhangjunhd  
這篇文章主要介紹了Java編程中protected關(guān)鍵字與static關(guān)鍵字的作用,是Java入門學(xué)習(xí)中的基礎(chǔ)知識(shí),需要的朋友可以參考下

protected
來(lái)談?wù)刾rotected訪問(wèn)權(quán)限問(wèn)題??聪旅媸纠?:
Test.java

class MyObject {}
 
public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    MyObject obj = new MyObject();
    obj.clone(); // Compile error.
  }
}

此時(shí)出現(xiàn)上文提到的錯(cuò)誤:The method clone from the type Object is not visiuable.
我們已經(jīng)清楚Object.clone()是protected方法。這說(shuō)明,該方法可以被同包(java.lang)下和它(java.lang.Object)的子類訪問(wèn)。這里是MyObject類(默認(rèn)繼承java.lang.Object)。
同樣Test也是java.lang.Object的子類。但是,不能在一個(gè)子類中訪問(wèn)另一個(gè)子類的protected方法,盡管這兩個(gè)子類繼承自同一個(gè)父類。
再看示例2:
Test2.java

class MyObject2 {
  protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    return super.clone();
  }
}
 
public class Test2 {
  public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
    MyObject2 obj = new MyObject2();
    obj.clone(); // Compile OK.
  }
}

這里,我們?cè)贛yObject2類中覆蓋(override)父類的clone()方法,在另一個(gè)類Test2中調(diào)用clone()方法,編譯通過(guò)。
編譯通過(guò)的原因顯而易見,當(dāng)你在MyObject2類中覆蓋clone()方法時(shí),MyObject2類和Test2類在同一個(gè)包下,所以此protected方法對(duì)Test2類可見。
分析到這里,我們?cè)诨貞浺幌翵ava中的淺復(fù)制與深復(fù)制文中,章節(jié)2.2中的聲明,②在派生類中覆蓋基類的clone()方法,并聲明為public?,F(xiàn)在明白這句話的原因了吧(為了讓其它類能調(diào)用這個(gè)類的clone()方法,重載之后要把clone()方法的屬性設(shè)置為public)。
下面再來(lái)看示例3:
Test3.java

package 1
class MyObject3 {
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    return super.clone();
  }
}
 
package 2
public class Test3 extends MyObject3 {
  public static void main(String args[]) {
    MyObject3 obj = new MyObject3();
    obj.clone(); // Compile error.
    Test3 tobj = new Test3();
    tobj.clone();// Complie OK.
  }
}

這里我用Test3類繼承MyObject3,注意這兩個(gè)類是不同包的,否則就是示例2的情形。在Test3類中調(diào)用Test3類的實(shí)例tobj的clone()方法,編譯通過(guò)。而同樣調(diào)用MyObject3類的實(shí)例obj的clone()方法,編譯錯(cuò)誤!
意想不到的結(jié)果,protected方法不是可以被繼承類訪問(wèn)嗎?
必須明確,類Test3確實(shí)是繼承了類MyObject3(包括它的clone方法),所以在類Test3中可以調(diào)用自己的clone方法。但類MyObject3的protected方法對(duì)其不同包子類Test3來(lái)說(shuō),是不可見的。
這里再給出《java in a nutshell》中的一段話:
protected access requires a little more elaboration. Suppose class A declares a protected field x and is extended by a class B, which is defined in a different package (this last point is important). Class B inherits the protected field x, and its code can access that field in the current instance of B or in any other instances of B that the code can refer to. This does not mean, however, that the code of class B can start reading the protected fields of arbitrary instances of A! If an object is an instance of A but is not an instance of B, its fields are obviously not inherited by B, and the code of class B cannot read them.
順便說(shuō)兩句,國(guó)內(nèi)的很多Java書籍在介紹訪問(wèn)權(quán)限時(shí),一般都這樣描述(形式各異,內(nèi)容一致):
方法的訪問(wèn)控制:

2016113194143160.png (581×147)


static
1.關(guān)鍵字static(先記住這些,再往下看)
1)靜態(tài)方法和靜態(tài)變量是屬于某一個(gè)類,而不屬于類的對(duì)象。
2)靜態(tài)方法和靜態(tài)變量的引用直接通過(guò)類名引用。
3)在靜態(tài)方法中不能調(diào)用非靜態(tài)的方法和引用非靜態(tài)的成員變量。反之,則可以。
4)靜態(tài)變量在某種程序上與其他語(yǔ)言的全局變量相類似,如果不是私有的就可以在類的外部進(jìn)行訪問(wèn)。
2.何時(shí)使用static
在我們創(chuàng)建一個(gè)類的實(shí)例時(shí)(對(duì)象),通常使用new方法,這樣這個(gè)類的數(shù)據(jù)空間才會(huì)被創(chuàng)建,其方法才能被調(diào)用。
     但是,有時(shí)候我們希望一個(gè)類雖然可以被創(chuàng)建n個(gè)對(duì)象(顯然這n個(gè)對(duì)象的數(shù)據(jù)空間是不相同的),但這n個(gè)對(duì)象的某些數(shù)據(jù)是相同的,即不管這個(gè)類有多少的實(shí)例,這些數(shù)據(jù)對(duì)這些實(shí)例而言之有一份內(nèi)存拷貝(見示例1)。這是靜態(tài)變量的情形。
另一種情形是,你希望某個(gè)方法不與包含它的類的任何對(duì)象關(guān)聯(lián)在一起。也就是說(shuō),即使沒(méi)有創(chuàng)建對(duì)象,也能夠調(diào)用這個(gè)方法。static 方法的一個(gè)重要用法就是在不創(chuàng)建任何對(duì)象的前提下,就可以調(diào)用它(見示例2)。這是靜態(tài)方法的情形。
還有一種特殊的用法出現(xiàn)在內(nèi)部類中,通常一個(gè)普通類不允許聲明為靜態(tài)的,只有一個(gè)內(nèi)部類才可以。這時(shí)這個(gè)聲明為靜態(tài)的內(nèi)部類可以直接作為一個(gè)普通類來(lái)使用,而不需實(shí)例一個(gè)外部類(見示例3)。這是靜態(tài)類的情形。
示例1

public class TStatic {
  static int i;
 
  public TStatic() {
    i = 4;
  }
 
  public TStatic(int j) {
    i = j;
  }
 
  public static void main(String args[]) {
    System.out.println(TStatic.i);
    TStatic t = new TStatic(5); // 聲明對(duì)象引用,并實(shí)例化。此時(shí)i=5
    System.out.println(t.i);
    TStatic tt = new TStatic(); // 聲明對(duì)象引用,并實(shí)例化。此時(shí)i=4
    System.out.println(t.i);
    System.out.println(tt.i);
    System.out.println(t.i);
  }
}

 
結(jié)果:

0
5
4
4
4

static變量在類被載入時(shí)創(chuàng)建,只要類存在,static變量就存在。它們?cè)诙x時(shí)必須進(jìn)行初始化。上例中沒(méi)有初始化i,所以會(huì)得到默認(rèn)的初始值0。static的變量的初始化僅能一次,static變量只是接受了最后一次的初始化。
實(shí)際這還是多個(gè)實(shí)例共享一個(gè)靜態(tài)的變量的問(wèn)題。
 
示例2
未聲明為static

class ClassA {
  int b;
 
  public void ex1() {}
 
  class ClassB {
    void ex2() {
      int i;
      ClassA a = new ClassA();
      i = a.b; // 這里通過(guò)對(duì)象引用訪問(wèn)成員變量b
      a.ex1(); // 這里通過(guò)對(duì)象引用訪問(wèn)成員函數(shù)ex1
    }
  }
}

 
聲明為static

class ClassA {
  static int b;
 
  static void ex1() {}
}
 
class ClassB {
  void ex2() {
    int i;
    i = ClassA.b; // 這里通過(guò)類名訪問(wèn)成員變量b
    ClassA.ex1(); // 這里通過(guò)類名訪問(wèn)成員函數(shù)ex1
  }
}

在使用靜態(tài)方法時(shí)要注意,在靜態(tài)方法中不能調(diào)用非靜態(tài)的方法和引用非靜態(tài)的成員變量(在static方法中也不能以任何方式引用this或super)。理由很簡(jiǎn)單,對(duì)于靜態(tài)的東西,JVM在加載類時(shí),就在內(nèi)存中開辟了這些靜態(tài)的空間(所以可以直接通過(guò)類名引用),而此時(shí)非靜態(tài)的方法和成員變量所在的類還沒(méi)有實(shí)例化。
所以如果要使用非靜態(tài)的方法和成員變量,可以直接在靜態(tài)方法中實(shí)例化該方法或成員變量所在的類。public static void main就是這么干的。
 
示例3

public class StaticCls {
  public static void main(String[] args) {
    OuterCls.InnerCls oi = new OuterCls.InnerCls();// 這之前不需要new一個(gè)OuterCls
  }
}
 
class OuterCls {
  public static class InnerCls {
    InnerCls() {
      System.out.println("InnerCls");
    }
  }
}

 
結(jié)果:

InnerCls

3.靜態(tài)初始化
static定義的變量會(huì)優(yōu)先于任何其它非static變量,不論其出現(xiàn)的順序如何。靜態(tài)代碼塊(在“static{”后面跟著一段代碼),是用來(lái)進(jìn)行顯式的靜態(tài)變量初始化,這段代碼只會(huì)初始化一次,且在類被第一次裝載時(shí)??聪旅媸纠?br />

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("in the static block of calss Count v1.c=" + v1.c + " v2.c="
       + v2.c);
    v1 = new Value(27);
    prt("in the static block of calss Count v1.c=" + v1.c + " v2.c="
       + v2.c);
    v2 = new Value();
    prt("in the static block of calss Count v1.c=" + v1.c + " v2.c="
       + v2.c);
  }
}
 
public class TStaticBlock {
  public static void main(String[] args) {
    Count ct = new Count();
    Count.prt("in the main:");
    Count.prt("ct.c=" + ct.v.c);
    Count.prt("v1.c=" + Count.v1.c + " v2.c=" + Count.v2.c);
    Count.v1.inc();
    Count.prt("v1.c=" + Count.v1.c + " v2.c=" + Count.v2.c);
    Count.prt("ct.c=" + ct.v.c);
  }
}

 
結(jié)果:

in the static block of calss Count v1.c=0 v2.c=0
in the static block of calss Count v1.c=27 v2.c=27
in the static block of calss Count v1.c=15 v2.c=15
in the main:
ct.c=10
v1.c=10 v2.c=10
v1.c=11 v2.c=11
ct.c=11

不管是v,v1還是v2,它們操作的成員變量都是同一個(gè)靜態(tài)變量c。
在類Count中先初始化v1,v2(static Value v1, v2;),再初始化靜態(tài)代碼塊(static{}),最后初始化v。

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