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1个月征服Java：零基础直达企业级开发——Java面向对象补充知识

news 2025/8/19 8:45:08

前言

各位同学，前面两天我们已经把面向对象最主要的内容学习完了，剩下的这些语法知识学完，那么Java语法知识就算全齐活了。

今天学习的内容同学们学习起来会更轻松一些，有一些语法知识只需要了解一下就可以了，因为实际工作用得并不多。

我们先来了解第一个语法知识，内部类。

一、内部类

内部类是类中的五大成分之一（成员变量、方法、构造器、内部类、代码块），如果一个类定义在另一个类的内部，这个类就是内部类。

当一个类的内部，包含一个完整的事物，且这个事物没有必要单独设计时，就可以把这个事物设计成内部类。

比如：汽车、的内部有发动机，发动机是包含在汽车内部的一个完整事物，可以把发动机设计成内部类。

public class Car{//内部类public class Engine{}
}

内部类有四种形式，分别是成员内部类、静态内部类、局部内部类、匿名内部类。

我们先来学习成员内部类

1.1 成员内部类

成员内部类就是类中的一个普通成员，类似于成员变量、成员方法。

public class Outer {private int age = 99;public static String a="黑马";// 成员内部类public class Inner{private String name;private  int age = 88;//在内部类中既可以访问自己类的成员，也可以访问外部类的成员public void test(){System.out.println(age); //88System.out.println(a);   //黑马int age = 77;System.out.println(age); //77System.out.println(this.age); //88System.out.println(Outer.this.age); //99}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}}
}

成员内部类如何创建对象，格式如下

//外部类.内部类 变量名 = new 外部类().new 内部类();
Outer.Inner in = new Outer().new Inner();
//调用内部类的方法
in.test();

总结一下内部类访问成员的特点

既可以访问内部类成员、也可以访问外部类成员
如果内部类成员和外部类成员同名，可以使用**类名.this.成员**区分

1.2 静态内部类

静态内部类，其实就是在成员内部类的前面加了一个static关键字。静态内部类属于外部类自己持有。

public class Outer {private int age = 99;public static String schoolName="黑马";// 静态内部类public static class Inner{//静态内部类访问外部类的静态变量，是可以的；//静态内部类访问外部类的实例变量，是不行的public void test(){System.out.println(schoolName); //99//System.out.println(age);   //报错}}
}

静态内部类创建对象时，需要使用外部类的类名调用。

//格式：外部类.内部类 变量名 = new 外部类.内部类();
Outer.Inner in = new Outer.Inner();
in.test();

1.3 局部内部类

局部内部类是定义在方法中的类，和局部变量一样，只能在方法中有效。所以局部内部类的局限性很强，一般在开发中是不会使用的。

public class Outer{public void test(){//局部内部类class Inner{public void show(){System.out.println("Inner...show");}}//局部内部类只能在方法中创建对象，并使用Inner in = new Inner();in.show();}
}

1.4 匿名内部类

1.4.1 认识匿名内部类，基本使用

各位同学，接下来学习一种再实际开发中用得最多的一种内部类，叫匿名内部类。相比于前面几种内部类，匿名内部类就比较重要的。

我们还是先认识一下什么是匿名内部类？

匿名内部类是一种特殊的局部内部类；所谓匿名，指的是程序员不需要为这个类声明名字。

下面就是匿名内部类的格式：

new 父类/接口(参数值){@Override重写父类/接口的方法;
}

匿名内部类本质上是一个没有名字的子类对象、或者接口的实现类对象。

比如，先定义一个Animal抽象类，里面定义一个cry()方法，表示所有的动物有叫的行为，但是因为动物还不具体，cry()这个行为并不能具体化，所以写成抽象方法。

public abstract class Animal{public abstract void cry();
}

接下来，我想要在不定义子类的情况下创建Animal的子类对象，就可以使用匿名内部类

public class Test{public static void main(String[] args){//这里后面new 的部分，其实就是一个Animal的子类对象//这里隐含的有多态的特性： Animal a = Animal子类对象;Animal a = new Animal(){@Overridepublic void cry(){System.out.println("猫喵喵喵的叫~~~");}}a.eat(); //直线上面重写的cry()方法}
}

需要注意的是，匿名内部类在编写代码时没有名字，编译后系统会为自动为匿名内部类生产字节码，字节码的名称会以外部类$1.class的方法命名

匿名内部类的作用：简化了创建子类对象、实现类对象的书写格式。

1.4.2 匿名内部类的应用场景

学习完匿名内部类的基本使用之后，我们再来看一下匿名内部类在实际中的应用场景。其实一般我们会主动的使用匿名内部类。

只有在调用方法时，当方法的形参是一个接口或者抽象类，为了简化代码书写，而直接传递匿名内部类对象给方法。这样就可以少写一个类。比如，看下面代码

public interface Swimming{public void swim();
}

public class Test{public static void main(String[] args){Swimming s1 = new Swimming(){public void swim(){System.out.println("狗刨飞快");}};go(s1);Swimming s1 = new Swimming(){public void swim(){System.out.println("猴子游泳也还行");}};go(s1);}//形参是Swimming接口，实参可以接收任意Swimming接口的实现类对象public static void go(Swimming s){System.out.println("开始~~~~~~~~");s.swim();System.out.println("结束~~~~~~~~");}
}

二、枚举

2.1 认识枚举

2.1.1 认识枚举、枚举的原理

同学们，接下来我们学习一个新的知识点，枚举。枚举是我们以后在项目开发中偶尔会用到的知识。话不多说，我们还是先来认识一下枚举。

枚举是一种特殊的类，它的格式是：

public enum 枚举类名{枚举项1,枚举项2,枚举项3;
}

其实枚举项就表示枚举类的对象，只是这些对象在定义枚举类时就预先写好了，以后就只能用这几个固定的对象。

我们用代码演示一下，定义一个枚举类A，在枚举类中定义三个枚举项X, Y, Z

public enum A{X,Y,Z;
}

想要获取枚举类中的枚举项，只需要用类名调用就可以了

public class Test{public static void main(String[] args){//获取枚举A类的，枚举项A a1 = A.X;A a2 = A.Y;A a3 = A.Z;}
}

刚才说，枚举项实际上是枚举类的对象，这一点其实可以通过反编译的形式来验证（需要用到反编译的命令，这里不能直接将字节码拖进idea反编译）

我们会看到，枚举类A是用class定义的，说明枚举确实是一个类，而且X，Y，Z都是A类的对象；而且每一个枚举项都是被public static final 修饰，所以被可以类名调用，而且不能更改。

2.1.2 枚举深入

既然枚举是一个类的话，我们能不能在枚举类中定义构造器、成员变量、成员方法呢？答案是可以的。来看一下代码吧

public enum A{//定义枚举项X,Y,Z("张三"); //枚举项后面加括号，就是在执行枚举类的带参数构造方法。//定义空构造器public A(){}//成员变量private String name;//定义带参数构造器public A(String name){this.name=name;}//成员方法public String getName(){return name;}...
}

虽然枚举类中可以像类一样，写一些类的其他成员，但是一般不会这么写，如果你真要这么干的话，到不如直接写普通类来的直接。

2.2 枚举的应用场景

刚才我们认识了一下什么是枚举，接下来我们看一下枚举在实际中的运用，枚举的应用场景是这样的：枚举一般表示一组信息，然后作为参数进行传输。

我们来看一个案例。比如我们现在有这么一个应用，用户进入应用时，需要让用户选择是女生、还是男生，然后系统会根据用户选择的是男生，还是女生推荐不同的信息给用户观看。

这里我们就可以先定义一个枚举类，用来表示男生、或者女生

public class Constant{BOY,GRIL
}

再定义一个测试类，完成用户进入系统后的选择

public class Test{public static void main(String[] args){//调用方法，传递男生provideInfo(Constant.BOY);}public static void provideInfo(Constant c){switch(c){case BOY:System.out.println("展示一些信息给男生看");break;case GRIL:System.out.println("展示一些信息给女生看");break;}}
}

最终再总结一下枚举的应用场景：枚举一般表示几个固定的值，然后作为参数进行传输。

三、泛型

3.1 认识泛型

所谓泛型指的是，在定义类、接口、方法时，同时声明了一个或者多个类型变量（如：），称为泛型类、泛型接口、泛型方法、它们统称为泛型。

比如我们前面学过的ArrayList类就是一个泛型类，我们可以打开API文档看一下ArrayList类的声明。

ArrayList集合的设计者在定义ArrayList集合时，就已经明确ArrayList集合时给别人装数据用的，但是别人用ArrayList集合时候，装什么类型的数据他不知道，所以就用一个<E>表示元素的数据类型。

当别人使用ArrayList集合创建对象时，new ArrayList<String> 就表示元素为String类型，new ArrayList<Integer>表示元素为Integer类型。

我们总结一下泛型的作用、本质：

泛型的好处：在编译阶段可以避免出现一些非法的数据。
泛型的本质：把具体的数据类型传递给类型变量。

3.2 自定义泛型类

接下来我们学习一下自定义泛型类，但是有一些话需要给大家提前交代一下：泛型类，在实际工作中一般都是源代码中写好，我们直接用的，就是ArrayList这样的，自己定义泛型类是非常少的。

自定义泛型类的格式如下

//这里的<T,W>其实指的就是类型变量，可以是一个，也可以是多个。
public class 类名<T,W>{}

接下来，我们自己定义一个MyArrayList泛型类，模拟一下自定义泛型类的使用。注意这里重点仅仅只是模拟泛型类的使用，所以方法中的一些逻辑是次要的，也不会写得太严谨。

//定义一个泛型类，用来表示一个容器
//容器中存储的数据，它的类型用<E>先代替用着，等调用者来确认<E>的具体类型。
public class MyArrayList<E>{private Object[] array = new Object[10];//定一个索引，方便对数组进行操作private int index;//添加元素public void add(E e){array[index]=e;index++;}//获取元素public E get(int index){return (E)array[index];}
}

接下来，我们写一个测试类，来测试自定义的泛型类MyArrayList是否能够正常使用

public class Test{public static void main(String[] args){//1.确定MyArrayList集合中，元素类型为String类型MyArrayList<String> list = new MyArrayList<>();//此时添加元素时，只能添加String类型list.add("张三");list.add("李四");//2.确定MyArrayList集合中，元素类型为Integer类型MyArrayList<Integer> list1 = new MyArrayList<>();//此时添加元素时，只能添加String类型list.add(100);list.add(200);}
}

关于自定义泛型类，你们把这个案例理解，对于初学者来说，就已经非常好了。

3.3 自定义泛型接口

在上一节中，我们已经学习了自定义泛型类，接下来我们学习一下泛型接口。泛型接口其实指的是在接口中把不确定的数据类型用<类型变量>表示。定义格式如下：

//这里的类型变量，一般是一个字母，比如<E>
public interface 接口名<类型变量>{}

比如，我们现在要做一个系统要处理学生和老师的数据，需要提供2个功能，保存对象数据、根据名称查询数据，要求：这两个功能处理的数据既能是老师对象，也能是学生对象。

首先我们得有一个学生类和老师类

public class Teacher{}

public class Student{}

我们定义一个Data<T>泛型接口，T表示接口中要处理数据的类型。

public interface Data<T>{public void add(T t);public ArrayList<T> getByName(String name);
}

接下来，我们写一个处理Teacher对象的接口实现类

//此时确定Data<E>中的E为Teacher类型，
//接口中add和getByName方法上的T也都会变成Teacher类型
public class TeacherData implements Data<Teacher>{public void add(Teacher t){}public ArrayList<Teacher> getByName(String name){}
}

接下来，我们写一个处理Student对象的接口实现类

//此时确定Data<E>中的E为Student类型，
//接口中add和getByName方法上的T也都会变成Student类型
public class StudentData implements Data<Student>{public void add(Student t){}public ArrayList<Student> getByName(String name){}
}

再啰嗦几句，在实际工作中，一般也都是框架底层源代码把泛型接口写好，我们实现泛型接口就可以了。

3.4 泛型方法

同学们，接下来我们学习一下泛型方法。下面就是泛型方法的格式

public <泛型变量,泛型变量> 返回值类型 方法名(形参列表){}

下图中在返回值类型和修饰符之间有定义的才是泛型方法。

接下我们看一个泛型方法的案例

public class Test{public static void main(String[] args){//调用test方法，传递字符串数据，那么test方法的泛型就是String类型String rs = test("test");//调用test方法，传递Dog对象，那么test方法的泛型就是Dog类型Dog d = test(new Dog()); }//这是一个泛型方法<T>表示一个不确定的数据类型，由调用者确定public static <T> test(T t){return t;}
}

3.5 泛型限定

接着，我们来学习一个泛型的特殊用法，叫做泛型限定。泛型限定的意思是对泛型的数据类型进行范围的限制。有如下的三种格式

<?> 表示任意类型
<? extends 数据类型> 表示指定类型或者指定类型的子类
<? super 数据类型> 表示指定类型或者指定类型的父类

下面我们演示一下，假设有Car作为父类，BENZ，BWM两个类作为Car的子类，代码如下

class Car{}
class BENZ extends Car{}
class BWN extends Car{}public class Test{public static void main(String[] args){//1.集合中的元素不管是什么类型，test1方法都能接收ArrayList<BWM> list1 = new ArrayList<>();ArrayList<Benz> list2 = new ArrayList<>();ArrayList<String> list3 = new ArrayList<>();test1(list1);test1(list2);test1(list3);//2.集合中的元素只能是Car或者Car的子类类型，才能被test2方法接收ArrayList<Car> list4 = new ArrayList<>();ArrayList<BWM> list5 = new ArrayList<>();test2(list4);test2(list5);//2.集合中的元素只能是Car或者Car的父类类型，才能被test3方法接收ArrayList<Car> list6 = new ArrayList<>();ArrayList<Object> list7 = new ArrayList<>();test3(list6);test3(list7);}public static void test1(ArrayList<?> list){}public static void test2(ArrayList<? extends Car> list){}public static void test3(ArrayList<? super Car> list){}
}