我成为一个Java程序员距今已有一段时日。最近,有人问我关于Java修饰符关键字的一个问题,但我根本不知道那是什么。所以我觉得除了实际编程和算法,我也有必要学习这些内容。
通过谷歌搜索,我只得到一些琐碎的要点,并不完整。所以我以此主题写了这篇文章。这也是一个可用于测试你的计算机科学知识的面试问题。
Java修饰符是你添加到变量、类和方法以改变其含义的关键词。它们可分为两组:
-
访问控制修饰符
-
非访问修饰符
让我们先来看看访问控制修饰符,以及如何使用它们的一些代码示例。
修饰符 |
说明 |
---|---|
public |
公共可见 |
private |
类可见 |
protected |
包和所有的子类可见 |
那么如何使用这三种访问控制修饰符呢?请看下面两个类。请忽略此处代码的低效,因为这是教程。
创建一个名为project/mypackage/Person.java文件,并添加以下代码:
- package mypackage;
- class Person {
- private String firstname;
- private String lastname;
- protected void setFirstname(String firstname) {
- this.firstname = firstname;
- }
- protected void setLastname(String lastname) {
- this.lastname = lastname;
- }
- protected String getFirstname() {
- return this.firstname;
- }
- protected String getLastname() {
- return this.lastname;
- }
- }
上面的Person
类有private
变量和protected
方法。这意味着这些变量将只能从类访问,方法将只能从mypackage
包访问。
接下来创建一个名为project/mypackage/Company.java的文件,并添加以下代码:
- package mypackage;
- import java.util.*;
- public class Company {
- private ArrayList<Person> people;
- public Company() {
- this.people = new ArrayList<Person>();
- }
- public void addPerson(String firstname, String lastname) {
- Person p = new Person();
- p.setFirstname(firstname);
- p.setLastname(lastname);
- this.people.add(p);
- }
- public void printPeople() {
- for(int i = 0; i < this.people.size(); i++) {
- System.out.println(this.people.get(i).getFirstname() + " " + this.people.get(i).getLastname());
- }
- }
- }
上面的类是公共的,因此它可以从包内部和外部的任何类进行访问。它有一个只能在类内访问的私有变量,以及一堆的公共方法。由于Person
类和Company
类共享相同的包,所以Company
类可以访问Person
类以及所有它的方法。
为了完成访问控制修饰符的示范,让我们在一个新的project/MainDriver.java文件中创建一个驱动程序类:
- import mypackage.*;
- public class MainDriver {
- public static void main(String[] args) {
- Company c = new Company();
- c.addPerson("Nic", "Raboy");
- c.printPeople();
- Person p = new Person();
- p.setFirstname("Maria");
- p.setLastname("Campos");
- }
- }
请记住,由于Company
类是公共的,所以我们在添加和打印人的时候没有问题。然而,由于Person
类是受保护的,所以我们会得到一个编译时错误,因为MainDriver
不是mypackage
包的一部分。
现在,让我们来看看现有的非访问修饰符,以及如何使用它们的一些示例代码。
修饰符 |
说明 |
---|---|
static |
用于创建类、方法和变量 |
final |
用于最终确定类、变量和方法的实施方式 |
abstract |
用于创建抽象方法和类 |
synchronized |
用于多线程的同步机制对资源进行加锁,使得在同一个时间,只有一个线程可以进行操作 |
一个变量声明为volatile,就意味着这个变量是随时会被其他线程修改的,因此不能将它cache在线程memory中。 |
那么如何使用这五个非访问修饰符呢?
Java中static修饰符的一个很好的例子就是:
int max = Integer.MAX_VALUE
int numeric = Integer.parseInt("1234");
在上面的例子中,请注意我们利用了Integer
类中变量和方法,而不是先实例化。这是因为那些特定的方法和变量都是静态的。
abstract修饰符则略有不同。你可以创建一个带方法的类,但它们基本只能定义。你不能对它们添加逻辑。例如:
- abstract class Shape {
- abstract int getArea(int width, int height);
- }
然后在子类里,你才可以增加例如下面这样的代码:
- class Rectangle extends Shape {
- int getArea(int width, int height) {
- return width * height;
- }
- }
下面要讲讲synchronized
和volatile
修饰符。
先来看一个线程的例子,在这个例子里我们将从两个不同的线程去访问相同的方法:
- import java.lang.*;
- public class ThreadExample {
- public static void main(String[] args) {
- Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
- public void run() {
- print("THREAD 1");
- }
- });
- Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
- public void run() {
- print("THREAD 2");
- }
- });
- thread1.start();
- thread2.start();
- }
- public static void print(String s) {
- for(int i = 0; i < 5; i++) {
- System.out.println(s + ": " + i);
- }
- }
- }
运行上述代码将输出打印一个随机的顺序。可能是连续的,也可能不连续,取决于CPU。然而,如果我们使用synchronized
修饰符,那么***个线程必须在第二个线程开始打印之前完成。print(String s)
方法可以是这样的:
- public static synchronized void print(String s) {
- for(int i = 0; i < 5; i++) {
- System.out.println(s + ": " + i);
- }
- }
接下来,让我们看看使用volatile
修饰符的例子:
- import java.lang.*;
- public class ThreadExample {
- public static volatile boolean isActive;
- public static void main(String[] args) {
- isActive = true;
- Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
- public void run() {
- while(true) {
- if(isActive) {
- System.out.println("THREAD 1");
- isActive = false;
- }
- }
- }
- });
- Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
- public void run() {
- while(true) {
- if(!isActive) {
- System.out.println("THREAD 2");
- try {
- Thread.sleep(100);
- } catch (Exception e) {
- }
- isActive = true;
- }
- }
- }
- });
- thread1.start();
- thread2.start();
- }
- }
由于volatile变量是一种状态标志,所以运行上面的代码会打印线程数,并在它们之间交替。这是因为该标志被存储在主存储器中。如果我们去掉volatile
关键字,该线程将只交替一次,因为只使用一个本地参考,两个线程基本上彼此隐身。
结论
Java修饰符理解起来会有一点棘手,而且实际上很多程序员并不怎么熟悉它们。这是一个很好的面试问题,可以用于测试你的书本知识。***,如果我有什么遗漏或解释错误的地方,欢迎各位不吝指出。
译文链接:http://www.codeceo.com/article/java-modifier-keywords.html
英文原文:All About Java Modifier Keywords