一文搞清楚Java中的包、类、接口

写在开头

包、类、接口、方法、变量、参数、代码块，这些都是构成Java程序的核心部分，即便最简单的一段代码里都至少要包含里面的三四个内容，这两天花点时间梳理了一下，理解又深刻了几分。

Java中的包

Java 定义了一种名字空间，称之为包：package。一个类总是属于某个包，类名（比如Person）只是一个简写，真正的完整类名是包名.类名，这才是唯一确定一个类路径的写法，不同包中的类名允许重复。包名推荐使用倒置的域名，例如org.apache。

包的定义

//包名
package hello;

public class Person {
    // 包作用域:
    public void hello() {
        System.out.println("Hello!");
    }
}

包的作用域

通过访问修饰符，可以确认类中方法与属性相对于包的作用域，这在前面的文章中已经提过了，不再赘言，直接贴图。

Java中包的引入通过import关键字实现，在写import的时候，可以使用*，表示把这个包下面的所有class都导入进来（但不包括子包的class）：

import java.util.ArrayList;
public class test {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Object> objects = new ArrayList<>();
    }
}

当然处理import导入外，也可以通过完成的包名.类名的方式进行引入，但太麻烦了，很少用到。

Java中的类

Java中有个从1995年就喊出的口号“一切皆对象”，而对象在程序中的具象就是通过类（class）来实现！

类的创建

比如有这样一个Person对象，拥有姓名，性别，年龄等特性，行为方式有吃饭，睡觉和跑步，那我们就可以在Java中如下定义：

public class Person {
	//姓名
    private String name;
    //年龄
    private int age;
    //性别
    private int sex;
	/**
	* 吃饭
	*/
    private void eat() {
    }
	/**
	* 睡觉
	*/
    private void sleep() {
    }
	/**
	* 跑步
	*/
    private void run() {
    }
}

类创建好了，如何用呢？这时候需要通过new关键字去创建一个类对应的对象Person person = new Person();

类的初始化赋值

这行代码创建了一个Person对象，并在堆内存中分配一定的空间，person被称为对象Person的引用，通过这个引用可以对对象进行初始化赋值操作

通过引用变量赋值示例代码：

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    private int sex;

    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        person.name = "JavaBuild";
        person.age = 18;
        person.sex = 1;
        
        System.out.println(person.name);
        System.out.println(person.age);
        System.out.println(person.sex);
    }
}

通过构造方法赋值

示例代码：

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    private int sex;

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

    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("JavaBuild", 18, 1);

        System.out.println(person.name);
        System.out.println(person.age);
        System.out.println(person.sex);
    }
}

内部类

根据上面的内容，我们已经熟悉了Java中的类，实际上在类的内部依旧可以创建一个类，这样的类就被称之为：内部类，内部类根据创建的位置，关键字等修饰符分为如下几类：

1、成员内部类

编译之后会生成两个class文件：OuterClass.class和OuterClass$InnerClass.class

class OuterClass {
    class InnerClass {} //成员内部类
}

2、方法内部类

编译之后会生成两个class文件：OuterClass.class和OuterClass$1InnerClass.class只能在定义该内部类的方法内实例化，方法内部类对象不能使用该内部类所在方法的非final局部变量当一个方法结束，其栈结构被删除，局部变量成为历史。但该方法结束后，在方法内创建的内部类对象可能仍然存在于堆中

class OuterClass {
    public void doSomething(){
        class Inner{
        }
    }
}

3、匿名内部类

编译后生成两个class文件：Fish.class和Fish$1.class

public class Fish {
    /**
     * 游泳方法
     */
    public void swim() {
        System.out.println("我在游泳!");
    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建鱼对象
        Fish fish = new Fish() {
            //重写swim方法
            public void swim() {
                System.out.println("我在游泳，突然发生海啸，我撤了!");
            }
        };
        
        fish.swim();
    }
}

4、静态内部类

静态嵌套类，并没有对实例的共享关系，仅仅是代码块在外部类内部静态的含义是该内部类可以像其他静态成员一样，没有外部类对象时，也能够访问它静态嵌套类仅能访问外部类的静态成员和方法在静态方法中定义的内部类也是静态嵌套类，这时候不能在类前面加static关键字

class OuterFish {
    static class InnerFish {
    }
}

class TestStaticFish { 
    public static void main(String[] args) {
        //创建静态内部类对象
        OuterFish.InnerFish iFish = new OuterFish.InnerFish();
    }
}

内部类的特点

1、内部类提供了某种进入其继承的类或实现的接口的窗口
2、与外部类无关，独立继承其他类或实现接口
3、内部类提供了Java的"多重继承"的解决方案，弥补了Java类是单继承的不足
4、内部类仍然是一个独立的类，在编译之后内部类会被编译成独立的.class文件，但是前面冠以外部类的类名和$符号
5、内部类不能用普通的方式访问。内部类是外部类的一个成员，因此内部类可以自由地访问外部类的成员变量，无论是否是private的
6、内部类声明成静态的，就不能随便的访问外部类的成员变量了，此时内部类只能访问外部类的静态成员变量

Java中的接口

在讲OOP时，我们提到过面向对象的四大特性，其中抽象就是那个第四大特性，而抽象的体现在Java中主要为抽象类和接口！接口是通过interface 关键字修饰的，用来对一类具有共性对象的一种抽象，通过不同的类进行实现，来满足各自需求。

接口的特性

1、接口中允许定义变量
2、接口中允许定义抽象方法
3、接口中允许定义静态方法（Java 8 之后）
4、接口中允许定义默认方法（Java 8 之后）
5、接口不允许直接实例化
6、接口可以是空的
7、不要在定义接口的时候使用 final 关键字
8、接口的抽象方法不能是 private、protected 或者 final
9、接口的变量是隐式 public static final（常量）

接口的典型案例

我们在之前聊到对象的浅拷贝与深拷贝时提到过Cloneable接口，这就是一个典型的接口应用案例，Cloneable 和 Serializable 一样，都属于标记型接口，它们内部都是空的。实现了 Cloneable 接口的类可以使用 Object.clone() 方法，否则会抛出 CloneNotSupportedException。

接口与抽象类的区别

1、抽象类可以有构造方法；接口中不能有构造方法（因为不允许直接实例化）。
2、抽象类中可以有普通成员变量；接口中没有普通成员变量。
3、抽象类中可以包含非抽象普通方法；JDK1.8 以前接口中的所有方法默认都是抽象的，JDK1.8 开始方法可以有 default 实现和 static 方法。
4、抽象类中的抽象方法的访问权限可以是 public、protected 和 default；接口中的抽象方法只能是 public 类型的，并且默认即为 public abstract 类型。
5、抽象类中可以包含静态方法；JDK1.8 前接口中不能包含静态方法，JDK1.8 及以后可以包含已实现的静态方法。
6、抽象类和接口中都可以包含静态成员变量，抽象类中的静态成员变量可以是任意访问权限；接口中变量默认且只能是 public static final 类型。
7、一个类可以实现多个接口，用逗号隔开，但只能继承一个抽象类。
接口不可以实现接口，但可以继承接口，并且可以继承多个接口，用逗号隔开。