Java 修饰符

Java语言提供了很多修饰符,主要分为以下两类:

  • 访问修饰符
  • 非访问修饰符

修饰符用来定义类、方法或者变量,通常放在语句的最前端。我们通过下面的例子来说明:

public class className { // ... } private boolean myFlag; static final double weeks = 9.5; protected static final int BOXWIDTH = 42; public static void main(String[] arguments) { // 方法体 }

访问控制修饰符

Java中,可以使用访问控制符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。Java 支持 4 种不同的访问权限。

  • default (即缺省,什么也不写): 在同一包内可见,不使用任何修饰符。使用对象:类、接口、变量、方法。

  • private : 在同一类内可见。使用对象:变量、方法。 注意:不能修饰类(外部类)

  • public : 对所有类可见。使用对象:类、接口、变量、方法

  • protected : 对同一包内的类和所有子类可见。使用对象:变量、方法。 注意:不能修饰类(外部类)

我们可以通过以下表来说明访问权限:

访问控制
修饰符 当前类 同一包内 子孙类(同一包) 子孙类(不同包) 其他包
public Y Y Y Y Y
protected Y Y Y Y/N(说明 N
default Y Y Y N N
private Y N N N N

默认访问修饰符-不使用任何关键字

使用默认访问修饰符声明的变量和方法,对同一个包内的类是可见的。接口里的变量都隐式声明为 public static final,而接口里的方法默认情况下访问权限为 public

如下例所示,变量和方法的声明可以不使用任何修饰符。

实例

String version = "1.5.1"; boolean processOrder() { return true; }

私有访问修饰符-private

私有访问修饰符是最严格的访问级别,所以被声明为 private 的方法、变量和构造方法只能被所属类访问,并且类和接口不能声明为 private

声明为私有访问类型的变量只能通过类中公共的 getter 方法被外部类访问。

Private 访问修饰符的使用主要用来隐藏类的实现细节和保护类的数据。

下面的类使用了私有访问修饰符:

public class Logger { private String format; public String getFormat() { return this.format; } public void setFormat(String format) { this.format = format; } }

实例中,Logger 类中的 format 变量为私有变量,所以其他类不能直接得到和设置该变量的值。为了使其他类能够操作该变量,定义了两个 public 方法:getFormat() (返回 format的值)和 setFormat(String)(设置 format 的值)

公有访问修饰符-public

被声明为 public 的类、方法、构造方法和接口能够被任何其他类访问。

如果几个相互访问的 public 类分布在不同的包中,则需要导入相应 public 类所在的包。由于类的继承性,类所有的公有方法和变量都能被其子类继承。

以下函数使用了公有访问控制:

public static void main(String[] arguments) { // ... }

Java 程序的 main() 方法必须设置成公有的,否则,Java 解释器将不能运行该类。

受保护的访问修饰符-protected

protected 需要从以下两个点来分析说明:

  • 子类与基类在同一包中:被声明为 protected 的变量、方法和构造器能被同一个包中的任何其他类访问;

  • 子类与基类不在同一包中:那么在子类中,子类实例可以访问其从基类继承而来的 protected 方法,而不能访问基类实例的protected方法。

protected 访问修饰符可以修饰类及其方法和成员变量,但是接口及接口的成员变量和成员方法不能声明为 protected。 可以看看以下颜色图理解:

子类能访问 protected 修饰符声明的方法和变量,这样就能保护不相关的类使用这些方法和变量。

下面的父类使用了 protected 访问修饰符,子类重写了父类的 openSpeaker() 方法。

class AudioPlayer { protected boolean openSpeaker(Speaker sp) { // 实现细节 } } class StreamingAudioPlayer extends AudioPlayer { protected boolean openSpeaker(Speaker sp) { // 实现细节 } }

如果把 openSpeaker() 方法声明为 private,那么除了 AudioPlayer 之外的类将不能访问该方法。

如果把 openSpeaker() 声明为 public,那么所有的类都能够访问该方法。

如果我们只想让该方法对其所在类的子类可见,则将该方法声明为 protected。

protected 是最难理解的一种 Java 类成员访问权限修饰词,更多详细内容请查看 Java protected 关键字详解

访问控制和继承

请注意以下方法继承的规则:

  • 父类中声明为 public 的方法在子类中也必须为 public。

  • 父类中声明为 protected 的方法在子类中要么声明为 protected,要么声明为 public,不能声明为 private。

  • 父类中声明为 private 的方法,不能够被继承。


非访问修饰符

为了实现一些其他的功能,Java 也提供了许多非访问修饰符。

static 修饰符,用来修饰类方法和类变量。

final 修饰符,用来修饰类、方法和变量,final 修饰的类不能够被继承,修饰的方法不能被继承类重新定义,修饰的变量为常量,是不可修改的。

abstract 修饰符,用来创建抽象类和抽象方法。

synchronized 和 volatile 修饰符,主要用于线程的编程。

static 修饰符

  • 静态变量:

    static 关键字用来声明独立于对象的静态变量,无论一个类实例化多少对象,它的静态变量只有一份拷贝。 静态变量也被称为类变量。局部变量不能被声明为 static 变量。

  • 静态方法:

    static 关键字用来声明独立于对象的静态方法。静态方法不能使用类的非静态变量。静态方法从参数列表得到数据,然后计算这些数据。

对类变量和方法的访问可以直接使用 classname.variablenameclassname.methodname 的方式访问。

如下例所示,static修饰符用来创建类方法和类变量。

public class InstanceCounter { private static int numInstances = 0; protected static int getCount() { return numInstances; } private static void addInstance() { numInstances++; } InstanceCounter() { InstanceCounter.addInstance(); } public static void main(String[] arguments) { System.out.println("Starting with " + InstanceCounter.getCount() + " instances"); for (int i = 0; i < 500; ++i){ new InstanceCounter(); } System.out.println("Created " + InstanceCounter.getCount() + " instances"); } }

以上实例运行编辑结果如下:

Starting with 0 instances
Created 500 instances

final 修饰符

final 变量:

final 表示"最后的、最终的"含义,变量一旦赋值后,不能被重新赋值。被 final 修饰的实例变量必须显式指定初始值。

final 修饰符通常和 static 修饰符一起使用来创建类常量。

实例

public class Test{ final int value = 10; // 下面是声明常量的实例 public static final int BOXWIDTH = 6; static final String TITLE = "Manager"; public void changeValue(){ value = 12; //将输出一个错误 } }

final 方法

类中的 final 方法可以被子类继承,但是不能被子类修改。

声明 final 方法的主要目的是防止该方法的内容被修改。

如下所示,使用 final 修饰符声明方法。

public class Test{ public final void changeName(){ // 方法体 } }

final 类

final 类不能被继承,没有类能够继承 final 类的任何特性。

实例

public final class Test { // 类体 }

abstract 修饰符

抽象类:

抽象类不能用来实例化对象,声明抽象类的唯一目的是为了将来对该类进行扩充。

一个类不能同时被 abstract 和 final 修饰。如果一个类包含抽象方法,那么该类一定要声明为抽象类,否则将出现编译错误。

抽象类可以包含抽象方法和非抽象方法。

实例

abstract class Caravan{ private double price; private String model; private String year; public abstract void goFast(); //抽象方法 public abstract void changeColor(); }

抽象方法

抽象方法是一种没有任何实现的方法,该方法的的具体实现由子类提供。

抽象方法不能被声明成 final 和 static。

任何继承抽象类的子类必须实现父类的所有抽象方法,除非该子类也是抽象类。

如果一个类包含若干个抽象方法,那么该类必须声明为抽象类。抽象类可以不包含抽象方法。

抽象方法的声明以分号结尾,例如:public abstract sample();

实例

public abstract class SuperClass{ abstract void m(); //抽象方法 } class SubClass extends SuperClass{ //实现抽象方法 void m(){ ......... } }

synchronized 修饰符

synchronized 关键字声明的方法同一时间只能被一个线程访问。synchronized 修饰符可以应用于四个访问修饰符。

实例

public synchronized void showDetails(){ ....... }

transient 修饰符

序列化的对象包含被 transient 修饰的实例变量时,java 虚拟机(JVM)跳过该特定的变量。

该修饰符包含在定义变量的语句中,用来预处理类和变量的数据类型。

实例

public transient int limit = 55; // 不会持久化 public int b; // 持久化

volatile 修饰符

volatile 修饰的成员变量在每次被线程访问时,都强制从共享内存中重新读取该成员变量的值。而且,当成员变量发生变化时,会强制线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻,两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。

一个 volatile 对象引用可能是 null。

实例

public class MyRunnable implements Runnable { private volatile boolean active; public void run() { active = true; while (active) // 第一行 { // 代码 } } public void stop() { active = false; // 第二行 } }

通常情况下,在一个线程调用 run() 方法(在 Runnable 开启的线程),在另一个线程调用 stop() 方法。 如果 第一行 中缓冲区的 active 值被使用,那么在 第二行 的 active 值为 false 时循环不会停止。

但是以上代码中我们使用了 volatile 修饰 active,所以该循环会停止。