Java 基礎之修飾符關鍵詞整理

Java 基礎之修飾符關鍵詞整理

我成為一個Java程序員距今已有一段時日。最近，有人問我關於Java修飾符關鍵字的一個問題，但我根本不知道那是什麼。所以我覺得除了實際編程和算法，我也有必要學習這些內容。

通過谷歌搜索，我只得到一些瑣碎的要點，並不完整。所以我以此主題寫了這篇文章。這也是一個可用於測試你的計算機科學知識的面試問題。

Java修飾符是你添加到變量、類和方法以改變其含義的關鍵詞。它們可分為兩組：

訪問控制修飾符 非訪問修飾符

讓我們先來看看訪問控制修飾符，以及如何使用它們的一些代碼示例。

修飾符 說明 public 公共可見 private 類可見 protected 包和所有的子類可見

那麼如何使用這三種訪問控制修飾符呢？請看下面兩個類。請忽略此處代碼的低效，因為這是教程。

創建一個名為project/mypackage/Person.java文件，並添加以下代碼：

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類有private變量和protected方法。這意味著這些變量將只能從類訪問，方法將只能從mypackage包訪問。

接下來創建一個名為project/mypackage/Company.java的文件，並添加以下代碼：

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());
  }
 }
}

上面的類是公共的，因此它可以從包內部和外部的任何類進行訪問。它有一個只能在類內訪問的私有變量，以及一堆的公共方法。由於Person類和Company類共享相同的包，所以Company類可以訪問Person類以及所有它的方法。

為了完成訪問控制修飾符的示范，讓我們在一個新的project/MainDriver.java文件中創建一個驅動程序類：

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");
 }
}

請記住，由於Company類是公共的，所以我們在添加和打印人的時候沒有問題。然而，由於Person類是受保護的，所以我們會得到一個編譯時錯誤，因為MainDriver不是mypackage包的一部分。

現在，讓我們來看看現有的非訪問修飾符，以及如何使用它們的一些示例代碼。

修飾符 說明 static 用於創建類、方法和變量 final 用於最終確定類、變量和方法的實施方式 abstract 用於創建抽象方法和類 synchronized 用於多線程的同步機制對資源進行加鎖，使得在同一個時間，只有一個線程可以進行操作 Volatile 一個變量聲明為volatile，就意味著這個變量是隨時會被其他線程修改的，因此不能將它cache在線程memory中。

那麼如何使用這五個非訪問修飾符呢？

Java中static修飾符的一個很好的例子就是：

int max = Integer.MAX_VALUE
int numeric = Integer.parseInt("1234");

在上面的例子中，請注意我們利用了Integer類中變量和方法，而不是先實例化。這是因為那些特定的方法和變量都是靜態的。

abstract修飾符則略有不同。你可以創建一個帶方法的類，但它們基本只能定義。你不能對它們添加邏輯。例如：

abstract class Shape {
 abstract int getArea(int width, int height);
}

然後在子類裡，你才可以增加例如下面這樣的代碼：

class Rectangle extends Shape {
 int getArea(int width, int height) {
  return width * height;
 }
}

下面要講講synchronized和volatile修飾符。

先來看一個線程的例子，在這個例子裡我們將從兩個不同的線程去訪問相同的方法：

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);
  }
 }
}

運行上述代碼將輸出打印一個隨機的順序。可能是連續的，也可能不連續，取決於CPU。然而，如果我們使用synchronized修飾符，那麼第一個線程必須在第二個線程開始打印之前完成。print(String s)方法可以是這樣的：

public static synchronized void print(String s) {
 for(int i = 0; i < 5; i++) {
  System.out.println(s + ": " + i);
 }
}

接下來，讓我們看看使用volatile 修飾符的例子：

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();
 }
}

由於volatile變量是一種狀態標志，所以運行上面的代碼會打印線程數，並在它們之間交替。這是因為該標志被存儲在主存儲器中。如果我們去掉volatile關鍵字，該線程將只交替一次，因為只使用一個本地參考，兩個線程基本上彼此隱身。

結論

Java修飾符理解起來會有一點棘手，而且實際上很多程序員並不怎麼熟悉它們。這是一個很好的面試問題，可以用於測試你的書本知識。最後，如果我有什麼遺漏或解釋錯誤的地方，歡迎各位不吝指出。

感謝閱讀，希望能幫助到大家，謝謝大家對本站的支持！