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面向对象（上）

1 面向对象的思想

面向过程：分析出解决问题所需要的步骤，然后用函数把这些步骤一一实现，使用的时候依次调用就可以了。

面向对象：把构成问题的事务按照一定规则划分为多个独立的对象，然后通过调用对象的方法来解决问题。

​ 面向对象是一种符合人类思维习惯的编程思想。现实生活中存在各种形态不同的事物，这些事物之间存在着各种各样的联系。在程序中使用对象映射现实中的事物，使用对象的关系描述事物之间的联系，这种思想就是面向对象。

面向对象具有三大特性：

• 封装
• 继承
• 多态

1.1．封装性

​ 封装是面向对象的核心思想，它有两层含义，一是指把对象的属性和行为看成是一个密不可分的整体，将这两者“封装”在一起（即封装在对象中）；另外一层含义指“信息隐藏”，将不想让外界知道的信息隐藏起来。例如，驾校的学员学开车，只需要知道如何操作汽车，无需知道汽车内部是如何工作的。

1.2．继承性

​ 继承性主要描述的是类与类之间的关系，通过继承，可以在无需重新编写原有类的情况下，对原有类的功能进行扩展。例如，有一个汽车类，该类描述了汽车的普通特性和功能。进一步再产生轿车类，而轿车类中不仅应该包含汽车的特性和功能，还应该增加轿车特有的功能，这时，可以让轿车类继承汽车类，在轿车类中单独添加轿车特性和方法就可以了。继承不仅增强了代码的复用性、提高开发效率，还降低了程序产生错误的可能性，为程序的维护以及扩展提供了便利。

1.3．多态性

​ 多态性指的是在一个类中定义的属性和方法被其它类继承后，它们可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为，这使得同一个属性和方法在不同的类中具有不同的语义。例如，当听到“Cut” 这个单词时，理发师的行为是剪发，演员的行为表现是停止表演，不同的对象，所表现的行为是不一样的。多态的特性使程序更抽象、便捷，有助于开发人员设计程序时分组协同开发。

2 类与对象

​ 在面向对象中，为了做到让程序对事物的描述与事物在现实中的形态保持一致，面向对象思想中提出了两个概念，即类和对象。在Java程序中类和对象是最基本、最重要的单元。类表示某类群体的一些基本特征抽象，对象表示一个个具体的事物。

​ 例如，在现实生活中，学生就可以表示为一个类，而一个具体的学生，就可以称为对象。一个具体的学生会有自己的姓名和年龄等信息，这些信息在面向对象的概念中称为属性；学生可以看书和打篮球，而看书和打篮球这些行为在类中就称为方法。类与对象的关系如下图。

​ 在上图中，学生可以看作是一个类，小明、李华、大军都是学生类型的对象。类用于描述多个对象的共同特征，它是对象的模板。对象用于描述现实中的个体，它是类的实例。对象是根据类创建的，一个类可以对应多个对象。

2.1 类的定义

​ 在面向对象的思想中最核心的就是对象，而创建对象的前提是需要定义一个类，类是Java中一个重要的引用数据类型，也是组成Java程序的基本要素，所有的Java程序都是基于类的。

​ 类是对象的抽象，用于描述一组对象的共同特征和行为。类中可以定义成员变量和成员方法，其中，成员变量用于描述对象的特征，成员变量也被称作对象的属性；成员方法用于描述对象的行为，可简称为方法。

类的定义格式如下所示：

class 类名{
   成员变量；
   成员方法；
}
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根据上述格式定义一个学生类，成员变量包括姓名（name）、年龄（age）、性别（sex）；成员方法包括读书read()。学生类定义的示例代码如下所示。

class Student {
    String name;    	// 定义String类型的变量name
    int age;        	// 定义int类型的变量age
    String  sex;    	// 定义String类型的变量sex
	// 定义 read () 方法
	void read() {  
		System.out.println("大家好，我是" + name + ",我在看书!");
	}
}

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📙注意：局部变量与成员变量的不同

​ 在Java中，定义在类中的变量被称为成员变量，定义在方法中的变量被称为局部变量。如果在某一个方法中定义的局部变量与成员变量同名，这种情况是允许的，此时，在方法中通过变量名访问到的是局部变量，而并非成员变量。

class Student {
	int age = 30;       		// 类中定义的变量被称作成员变量
	void read() {  
		int age = 50;  	// 方法内部定义的变量被称作局部变量
		System.out.println("大家好，我" + age + "岁了,我在看书!");
	}
}

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​ 上面的代码中，在Student类的read ()方法中有一条打印语句，访问了变量age，此时访问的是局部变量age，也就是说当有另外一个程序调用read ()方法时，输出的age值为50，而不是30。

2.2 对象的创建与使用

在Java程序中可以使用new关键字创建对象，具体格式如下：

类名 对象名称 = null;
对象名称 = new 类名();
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上述格式中，创建对象分为声明对象和实例化对象两步，也可以直接通过下面的方式创建对象，具体格式如下：

类名 对象名称 = new 类名();
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例如，创建Student类的实例对象，示例代码如下：

Student stu = new Student();
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​ 上述代码中，new Student() 用于创建Student类的一个实例对象，Student stu则是声明了一个Student类型的变量stu。运算符 “=”将新创建的Student对象地址赋值给变量stu，变量stu引用的对象简称为stu对象。

class Student {
	String name;       			 // 声明姓名属性
	void read() {  
		System.out.println("大家好，我是" + name + ",我在看书!");
	}
}
public class Test {
    public static void main(String[] args[]) {  
		Student stu = new Student(); //创建并实例化对象
	}
}


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上述代码在main()方法中实例化了一个Student对象，对象名称为stu。使用new关键字创建的对象是在堆内存分配空间。stu对象的内存分配如下图。

创建Student对象后，可以使用对象访问类中的某个属性或方法，对象属性和方法的访问通过“.”运算符实现，具体格式如下：

对象名称.属性名
对象名称.方法名
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接下来通过一个案例学习对象属性和方法的访问。

class Student {
	String name;       		// 声明姓名属性
	void read() {  
		System.out.println("大家好，我是" + name);
	}
}
class Example01 {
	public static void main(String[] args) {
		Student stu1 = new Student(); 	// 创建第一个Student对象
		Student stu2 = new Student(); 		// 创建第二个Student对象
		stu1.name = "小明";                 	// 为stu1对象的name属性赋值
		stu1.read();                  		// 调用对象的方法
		stu2.name = "小华";
		stu2.read();
	}
}

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程序运行结果如下图。

​ 上述代码中，第2~5行代码声明了一个String类型的name属性和一个read()方法，第9~10行代码创建了stu1对象和stu2对象；第11行代码为stu1对象name属性赋值；第12行代码通过stu1对象调用read()方法。第13行代码为stu2对象name属性赋值；第14行代码通过stu2对象调用read()方法。

​ 从运行结果可以看出，stu1对象和stu2对象在调用read()方法时，打印的name值不相同。这是因为stu1对象和stu2对象是两个完全独立的个体，它们分别拥有各自的name属性，对stu1对象的name属性进行赋值并不会影响到stu2对象name属性的值。

为stu1对象和stu2对象中的属性赋值后，stu1对象和stu2对象的内存变化如下图。

2.3 对象的引用传递

类属于引用数据类型，引用数据类型就是指内存空间可以同时被多个栈内存引用。接下来通过一个案例为大家详细讲解对象的引用传递。

class Student {
	String name; // 声明姓名属性
	int age; // 声明年龄属性

	void read() {
		System.out.println("大家好，我是" + name + "，年龄" + age);
	}
}

class Example02 {
	public static void main(String[] args) {
		Student stu1 = new Student(); // 声明stu1对象并实例化
		Student stu2 = null; // 声明stu2对象，但不对其进行实例化
		stu2 = stu1; // stu1给stu2分配空间使用权。
		stu1.name = "小明"; // 为stu1对象的name属性赋值
		stu1.age = 20;
		stu2.age = 50;
		stu1.read(); // 调用对象的方法
		stu2.read();
	}
}

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程序运行结果如下图。

​ 上述代码中，第2~3行代码分别声明了一个String类型的name属性和一个int类型的age属性；第4~6行代码定义了一个read()方法。第10行代码声明stu1对象并实例化；第11行代码声明stu2对象，但不对其进行实例化。第12行代码把stu1对象的堆内存空间使用权分配给stu2。第13~14行代码为stu1对象的name属性和age属性赋值；第15行代码为stu2对象的age属性赋值；第16~17行代码分别使用stu1对象和stu2对象调用read()方法。

上述代码中，对象引用传递的内存分配如下图。首先声明对象stu1并为stu1对象开辟空间。

然后stu1对象为stu2对象分配使用权，stu1和stu2指向同一内存。

stu1对象为属性赋值。

通过stu2修改age属性的值。

📙注意：

一个栈内存空间只能指向一个堆内存空间，如果想要再指向其它堆内存空间，就必须先断开已有的指向才能分配新的指向。

2.4 访问控制

​ 针对类、成员方法和属性，Java提供了4种访问控制权限，分别是private、default、protected和public。这4种访问控制权限按级别由小到大依次排列，如下图。

4种访问控制权限，具体介绍如下。

• private(当前类访问级别)：private属于私有访问权限，用于修饰类的属性和方法。类的成员一旦使用了private关键字修饰，则该成员只能在本类中进行访问。
• default：如果一个类中的属性或方法没有任何的访问权限声明，则该属性或方法就是默认的访问权限，默认的访问权限可以被本包中的其它类访问，但是不能被其他包的类访问。
• protected：属于受保护的访问权限。一个类中的成员使用了protected访问权限，则只能被本包及不同包的子类访问。
• public：public属于公共访问权限。如果一个类中的成员使用了public访问权限，则该成员可以在所有类中被访问，不管是否在同一包中。

下面通过一张表总结上述的访问控制权限。

下面通过一段代码演示四种访问控制权限修饰符的用法。

public class Test {
    public int aa;			//aa可以被所有的类访问
    protected boolean bb; 		//可以被所有子类以及本包的类使用
    void cc() { 			//default 访问权限，能在本包范围内使用
        System.out.println("包访问权限");
    }
    //private权限的内部类，即这是私有的内部类，只能在本类使用
    private class InnerClass {
    }
}

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类名Test只能使用public修饰或者不写修饰符。局部成员是没有访问权限控制的，因为局部成员只在其所在的作用域内起作用，不可能被其他类访问到。错误示例代码如下所示：

public class Test {
{
    public int aa;			//错误，局部变量没有访问权限控制
    protected boolean bb; 		//错误，局部变量没有访问权限控制
}
    void cc() { 			//default 访问权限，能在本包范围内使用
        System.out.println("包访问权限");
    }
private class InnerClass {  //private权限的内部类，即这是私有的内部类，只能在本类使用
    }
}

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运行上述代码，程序会报错，如下图。

如果一个Java源文件中定义的所有类都没有使用public修饰，那么这个Java源文件的文件名可以是一切合法的文件名；如果一个源文件中定义了一个public修饰的类，那么这个源文件的文件名必须与public修饰的类名相同。

3 封装

3.1 为什么要封装

在Java面向对象的思想中，封装是指一种将抽象性函数式接口的实现细节部分包装、隐藏起来的方法。封装可以被认为是一个保护屏障，防止本类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。

class Student{
	String name;       		// 声明姓名属性
  	 int age;           		// 声明年龄属性
	void read() {  
		System.out.println("大家好，我是"+name+"，年龄"+age);
	}
 }
public class Example03 {
	public static void main(String[] args) {
		Student stu = new Student();	// 创建学生对象
		stu.name = "张三";	              	// 为对象的name属性赋值
		stu.age = -18;	                  // 为对象的age属性赋值
		stu.read();	                       	// 调用对象的方法
	}
}

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在上述代码中，第12行代码将年龄赋值为-18岁，这在程序中是不会有任何问题的，因为int的值可以取负数。但是在现实中，-18明显是一个不合理的年龄值。为了避免这种错误的发生，在设计Student类时，应该对成员变量的访问作出一些限定，不允许外界随意访问，这就需要实现类的封装。

3.2 如何实现封装

类的封装是指将对象的状态信息隐藏在对象内部，不允许外部程序直接访问对象的内部信息，而是通过该类提供的方法实现对内部信息的操作访问。
在Java开发中，在定义一个类时，将类中的属性私有化，即使用private关键字修饰类的属性，被私有化的属性只能在类中被访问。如果外界想要访问私有属性，则必须通过setter和getter方法设置和获取属性值。

class Student {
	private String name; // 声明姓名属性
	private int age; // 声明年龄属性

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		if (age <= 0) {
			System.out.println("您输入的年龄有误！");
		} else {
			this.age = age;
		}
	}

	public void read() {
		System.out.println("大家好，我是" + name + "，年龄" + age);
	}
}

public class Example04 {
	public static void main(String[] args) {
		Student stu = new Student(); // 创建学生对象
		stu.setName("张三"); // 为对象的name属性赋值
		stu.setAge(-18); // 为对象的age属性赋值
		stu.read(); // 调用对象的方法
	}
}

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使用private关键字将属性name和age声明为私有变量，并对外界提供公有的访问方法，其中，getName()方法和getAge()方法用于获取name属性和age属性的值，setName()方法和setAge()方法方法用于设置name属性和age属性的值。程序运行结果如下图。

4 构造方法

实例化一个对象后，如果要为这个对象中的属性赋值，则必须通过直接访问对象的属性或调用setter方法才可以，如果需要在实例化对象的时为这个对象的属性赋值，可以通过构造方法实现。构造方法（也被成为构造器）是类的一个特殊成员方法，在类实例化对象时自动调用。

4.1 定义构造方法

构造方法是一个特殊的成员方法，在定义时，有以下几点需要注意：
（1）构造方法的名称必须与类名一致。
（2）构造方法名称前不能有任何返回值类型的声明。
（3）不能在构造方法中使用return返回一个值，但是可以单独写return语句作为方法的结束。

接下来通过一个案例演示构造方法的定义。

class Student {
    public Student() {
        System.out.println("调用了无参构造方法");
    }
}

public class Example05 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("声明对象...");
        Student stu = null; // 声明对象
        System.out.println("实例化对象...");
        stu = new Student(); // 实例化对象
    }
}

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程序运行结果如下图。

在一个类中除了定义无参的构造方法外，还可以定义有参的构造方法，通过有参的构造方法可以实现对属性的赋值。接下来演示有参构造方法的定义与调用。

class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student(String n, int a) {
        name = n;
        age = a;
    }

    public void read() {
        System.out.println("我是:" + name + ",年龄:" + age);
    }
}

public class Example06 {
    public static void main(String[] args) {
        Student stu = new Student("张三", 18); // 实例化Student对象
        stu.read();
    }
}

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程序运行结果如下图。

Student类增加了私有属性name和age，并且定义了有参的构造方法Student (String name, int a)。第17行代码实例化Student对象，该过程会调用有参的构造方法，并传入参数“张三”和18，分别赋值给name和age。

由运行结果可以看出，stu对象在调用read()方法时， name属性已经被赋值为张三，age属性已经被赋值为20。

4.2 构造方法的重载

与普通方法一样，构造方法也可以重载，在一个类中可以定义多个构造方法，只要每个构造方法的参数或参数个数不同即可。在创建对象时，可以通过调用不同的构造方法为不同的属性赋值。

接下来通过一个案例学习构造方法的重载。

class Student{
    private String name;
    private int age;
    public Student() { }
    public Student(String n) {
             name = n;
   }
    public Student(String n, int a) {
             name = n;
        age = a;
    }
public void read(){
       System.out.println("我是:"+name+",年龄:"+age);
    }
}
public class Example07 {
      public static void main(String[] args) {
         Student stu1 = new Student("张三");
         Student stu2 = new Student("张三",18);   // 实例化Student对象
         stu1.read();
         stu2.read();
      }
}

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程序运行结果如下图。

上述代码中，第5~11行代码声明了Student类的两个重载的构造方法。在main()方法中，第18~21行代码在创建stu1对象和stu2对象时，根据传入参数个数不同，stu1调用了只有一个参数的构造方法；stu2调用的是有两个参数的构造方法。

多学一招：默认构造方法

在Java中的每个类都至少有一个构造方法，如果在一个类中没有定义构造方法，系统会自动为这个类创建一个默认的构造方法，这个默认的构造方法没有参数，方法体中没有任何代码，即什么也不做。

下面程序中Student类的两种写法，效果是完全一样的。
第一种写法：

class Student{
}
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第二种写法：

class Student{
	public Student(){
	｝
}
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在一个类中如果定义了有参的构造方法，最好再定义一个无参的构造方法。

5 this关键字

​ 在Java开发中，当成员变量与局部变量发生重名问题时，需要使用到this关键字分辨成员变量与局部变量，Java中的this关键字语法比较灵活，其主要作用主要有以下3种。

• （1）使用this关键字调用本类中的属性。
• （2）this关键字调用成员方法。
• （3）使用this关键字调用本类的构造方法。

5.1 使用this关键字调用本类中的属性

在类的构造方法中，如果参数名称与类属性名称相同，则会导致成员变量和局部变量的名称冲突。

class Student {

    private String name;
    private int age; // 定义构造方法

    public Student(String name, int age) {
        name = name;
        age = age;
    }

    public String read() {
        return "我是:" + name + ",年龄:" + age;
    }
}

public class Example09 {

    public static void main(String[] args) {
        Student stu = new Student("张三", 18);
        System.out.println(stu.read());
    }
}

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​ 程序运行结果如下图。

​ 从运行结果可以看出，stu对象姓名为null，年龄为0，这表明构造方法中的赋值并没有成功。这是因为参数名称与对象成员变量名称相同，编译器无法确定哪个名称是当前对象的属性。为了解决这个问题，Java提供了关键字this指代当前对象，通过this可以访问当前对象的成员。

​ 使用this关键字指定当前对象属性。

class Student {

    private String name;
    private int age; // 定义构造方法

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String read() {
        return "我是:" + name + ",年龄:" + age;
    }
}

public class Example10 {

    public static void main(String[] args) {
        Student stu = new Student("张三", 18);
        System.out.println(stu.read());
    }
}

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​ 在构造方法之中，使用this关键字明确标识出了类中的两个属性“this.name”和“this.age”，所以在进行赋值操作时不会产生歧义。程序运行结果如下图。

5.2 使用this关键字调用成员方法

通过this关键字调用成员方法，具体示例代码如下：

class Student {
	public void openMouth() {
		...
	}
	public void read() {
		this.openMouth();
	}
}

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5.3 使用this关键字调用构造方法

构造方法是在实例化对象时被Java虚拟机自动调用，在程序中不能像调用其他成员方法一样调用构造方法，但可以在一个构造方法中使用“this(参数1,参数2…)”的形式调用其他的构造方法。接下来通过一个案例演示使用this关键字调用构造方法。

class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
        System.out.println("实例化了一个新的Student对象。");
    }

    public Student(String name, int age) {
        this(); // 调用无参的构造方法
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String read() {
        return "我是:" + name + ",年龄:" + age;
    }
}

public class Example11 {
    public static void main(String[] args) {
        Student stu = new Student("张三", 18); // 实例化 Student对象
        System.out.println(stu.read());
    }
}

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在使用this调用类的构造方法时，应注意以下几点：

（1）只能在构造方法中使用this调用其他的构造方法，不能在成员方法中通过this调用其他构造方法。

（2）在构造方法中，使用this调用构造方法的语句必须位于第一行，且只能出现一次。下面程序的写法是错误的：

public Student(String name) {
   System.out.println("有参的构造方法被调用了。");
   this(name); 			//不在第一行，编译错误！
}

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（3）不能在一个类的两个构造方法中使用this互相调用，错误程序如下。

class Student {
    public Student() {
        this("张三"); // 调用有参构造方法
        System.out.println("无参的构造方法被调用了。");
    }

    public Student(String name) {
        this(); // 调用无参构造方法
        System.out.println("有参的构造方法被调用了。");
    }
}
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6 代码块

6.1 普通代码块

普通代码块就是直接在方法或是语句中定义的代码块，具体示例如下。

public class Example12 {
    public static void main(String[] args) {
        {
            int age = 18;
            System.out.println("这是普通代码块。age:" + age);
        }
        int age = 30;
        System.out.println("age:" + age);
    }
}

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​ 在上述代码中，每一对“{}”括起来的代码都称为一个代码块。Example12是一个大的代码块，在Example12代码块中包含了main()方法代码块，在main()方法中又定义了一个局部代码块，局部代码块对main()方法进行了“分隔”，起到了限定作用域的作用。局部代码块中定义了变量age，main()方法代码块中也定义了变量age，但由于两个变量处在不同的代码块，作用域不同，因此并不相互影响。

6.2 构造块

构造代码块是直接在类中定义的代码块。接下来通过一个案例演示构造代码块的作用。

class Student {

    String name; // 成员属性

    {
        System.out.println("我是构造代码块"); // 与构造方法同级
    } 

    // 构造方法
    public Student() {
        System.out.println("我是Student类的构造方法");
    }
}

public class Example12 {

    public static void main(String[] args) {
        Student stu1 = new Student();
        Student stu2 = new Student();
    }
}

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程序运行结果如下图。

上述代码中，第5~6行表示的代码块定义在成员位置，与构造方法、成员属性同级，这就是构造块。

由运行结果可以得出以下两点结论：

（1）在实例化Student类对象stu1、stu2时，构造块的执行顺序大于构造方法（这里和构造块写在前面还是后面没有关系）。

（2）每当实例化一个Student类对象，都会在执行构造方法之前执行构造代码块。

7 static关键字

在定义一个类时，只是在描述某事物的特征和行为，并没有产生具体的数据。只有通过new关键字创建该类的实例对象时，才会开辟栈内存及堆内存，在堆内存中要保存对象的属性时，每个对象会有自己的属性。如果希望某些属性被所有对象共享，就必须将其声明为static属性。如果属性使用了static关键字进行修饰，则该属性可以直接使用类名称进行调用。除了修饰属性，static关键字还可以修饰成员方法。

7.1 静态属性

​ 如果在Java程序中使用static修饰属性，则该属性称为静态属性（也称全局属性），静态属性可以使用类名直接访问，访问格式如下：

类名.属性名
1

在学习静态属性之前，先来看一个案例。

class Student {

    String name; // 定义name属性
    int age; // 定义age属性
    String school = "A大学"; // 定义school属性

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void info() {
        System.out.println("姓名:" + this.name + "，年龄:" + this.age + "，学校:" + school);
    }
}

public class Example13 {

    public static void main(String[] args) {
        Student stu1 = new Student("张三", 18); // 创建学生对象
        Student stu2 = new Student("李四", 19);
        Student stu3 = new Student("王五", 20);
        stu1.info();
        stu2.info();
        stu3.info();
    }
}

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程序运行结果如下图。

​ 上述代码中，第7~10行代码声明了Student类的有参构造，第12~14行代码输出了name和age属性的值。第20~25行代码分别定义了Studen类的三个实例对象，并分别使用三个实例对象调用info()方法。

​ 上述案例中，三名均学生均来自于A大学。下面，我们考虑一种情况：假设A大学改名为了B大学，而且此Student类已经产生了10万个学生对象，那么意味着，如果要修改这些学生对象的学校信息，则要把这10万个对象中的学校属性全部修改，共修改10万遍，这样肯定是非常麻烦的。

​ 为了解决上述问题，可以使用static关键字修饰school属性，将其变为公共属性。这样，school属性只会分配一块内存空间，被Student类的所有对象共享，只要某个对象进行了一次修改，全部学生对象的school属性值都会发生变化。

接下来修改上述代码，使用static关键字修饰school属性。

class Student {

    String name; // 定义name属性
    int age; // 定义age属性
    static String school = "A大学"; // 定义school属性

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void info() {
        System.out.println("姓名:" + this.name + "，年龄:" + this.age + "，学校:" + school);
    }
}

public class Example14 {
    public static void main(String[] args) {
        Student stu1 = new Student("张三", 18); // 创建学生对象
        Student stu2 = new Student("李四", 19);
        Student stu3 = new Student("王五", 20);
        stu1.school = "B大学";
        stu1.info();
        stu2.info();
        stu3.info();
    }
}

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​ 程序运行结果如下图。

​ 在上述代码中，第5行代码使用static关键字修饰了school属性，第22行代码使用stu1对象为school属性重新赋值。

​ 在运行结果中可以发现，只修改了一个stu1对象的学校属性，stu1和stu2对象的school属性内容都发生了变化，说明使用static声明的属性是对所有对象共享的。

school属性修改前的内存如下图。

school属性修改后的内存如下图。

7.2 静态方法

​ 如果想要使用类中的成员方法，就需要先将这个类实例化，而在实际开发时，开发人员有时希望在不创建对象的情况下，通过类名就可以直接调用某个方法，要实现这样的效果，只需要在成员方法前加上static关键字，使用static关键字修饰的方法通常称为静态方法。

​ 同静态变量一样，静态方法也可以通过类名和对象访问，具体如下所示。

类名.方法
1

或

实例对象名.方法
1

接下来通过一个案例来学习静态方法的使用。

class Student {

    private String name; // 定义name属性
    private int age; // 定义age属性
    private static String school = "A大学"; // 定义school属性

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void info() {
        System.out.println("姓名:" + this.name + "，年龄:" + this.age + "，学校:" + school);
    }

    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;
    }

    public static String getSchool() {
        return school;
    }

    public static void setSchool(String school) {
        Student.school = school;
    }
}

class Example15 {

    public static void main(String[] args) {
        Student stu1 = new Student("张三", 18); // 创建学生对象
        Student stu2 = new Student("李四", 19);
        Student stu3 = new Student("王五", 20);
        stu1.setAge(20);
        stu2.setName("小明");
        Student.setSchool("B大学");
        stu1.info();
        stu2.info();
        stu3.info();
    }
}

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程序运行结果如下图。

​ Student类将所有的属性都进行了封装,所以想要更改属性就必须使用setter方法。第16~38行代码声明了name、age和school属性的getter和setter方法，第47~49行代码分别对name、age和school属性的值进行修改，但是school属性是使用static声明的，所以可以直接使用类名Student进行调用。

注意

静态方法只能访问静态成员，因为非静态成员需要先创建对象才能访问，即随着对象的创建，非静态成员才会分配内存。而静态方法在被调用时可以不创建任何对象。

7.3 静态代码块

在Java类中，用static关键字修饰的代码块称为静态代码块。当类被加载时，静态代码块会执行，由于类只加载一次，因此静态代码块只执行一次。在程序中，通常使用静态代码块对类的成员变量进行初始化。

接下来通过一个案例学习静态代码块的使用。

class Student {
    String name; // 成员属性
    {
        System.out.println("我是构造代码块");
    }
    static {
        System.out.println("我是静态代码块");
    }

    public Student() { // 构造方法
        System.out.println("我是Student类的构造方法");
    }
}

class Example16 {
    public static void main(String[] args) {
        Student stu1 = new Student();
        Student stu2 = new Student();
        Student stu3 = new Student();
    }
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程序运行结果如下图。

​ 上述代码中，第3~5行代码声明了一个构造代码块，第6~8行声明了一个静态代码块，第17~19行代码分别实例化了3个Student对象。
​ 从运行结果可以看出，代码块的执行顺序为静态代码块、构造代码块、构造方法。 static修饰的量会随着class文件一同加载，属于优先级最高的。在main()方法中创建了3个Student对象，但在3次实例化对象的过程中，静态代码块中的内容只输出了一次，这就说明静态代码块在类第一次使用时才会被加载，并且只会加载一次。