本文介绍了Java面向对象的一些基本知识，对面向对象的三大特征（继承、封装、多态）进行了讲解，另外还包括抽象类、接口、内部类、String基础等知识。

类的定义方式

每一个源文件必须有且只有一个public class，并且类名和文件名保持一致！
一个Java文件可以同时定义多个class

// 每一个源文件必须有且只有一个public class，并且类名和文件名保持一致！
public class Car { 
}
class Tyre { // 一个Java文件可以同时定义多个class
}
class Engine {
}
class Seat {
}

面向对象的内存分析

Java虚拟机的内存可以分为三个区域：栈 stack、堆 heap、方法区 method area。

栈的特点如下：

栈描述的是方法执行的内存模型。每个方法被调用都会创建一个栈帧(存储局部变量、操作数、方法出口等)
JVM为每个线程创建一个栈，用于存放该线程执行方法的信息(实际参数、局部变量等)
栈属于线程私有，不能实现线程间的共享!
栈的存储特性是“先进后出，后进先出”
栈是由系统自动分配，速度快!栈是一个连续的内存空间!

堆的特点如下：

堆用于存储创建好的对象和数组(数组也是对象)
JVM只有一个堆，被所有线程共享
堆是一个不连续的内存空间，分配灵活，速度慢!

方法区(又叫静态区)特点如下：

JVM只有一个方法区，被所有线程共享!
方法区实际也是堆，只是用于存储类、常量相关的信息!
用来存放程序中永远是不变或唯一的内容。(类信息【Class对象】、静态变量、字符串常量等)

内存分配图

构造方法

构造器也叫构造方法(constructor)，用于对象的初始化。构造器是一个创建对象时被自动调用的特殊方法，目的是对象的初始化。构造器的名称应与类的名称一致。Java通过new关键字来调用构造器，从而返回该类的实例，是一种特殊的方法。

声明格式：

1
2
3

[修饰符] 类名(形参列表){
    //n条语句
}

要点：

通过new关键字调用!!
构造器虽然有返回值，但是不能定义返回值类型(返回值的类型肯定是本类)，不能在构造器里使用return返回某个值。
如果我们没有定义构造器，则编译器会自动定义一个无参的构造函数。如果已定义则编译器不会自动添加!
构造器的方法名必须和类名一致!
构造方法也是方法，只不过有特殊的作用而已。与普通方法一样，构造方法也可以重载。
如果方法构造中形参名与属性名相同时，需要使用this关键字区分属性与形参。

垃圾回收机制

Java引入了垃圾回收机制(Garbage Collection)，令C++程序员最头疼的内存管理问题迎刃而解。Java程序员可以将更多的精力放到业务逻辑上而不是内存管理工作上，大大的提高了开发效率。

垃圾回收原理和算法

内存管理

Java的内存管理很大程度指的就是对象的管理，其中包括对象空间的分配和释放。

对象空间的分配：使用new关键字创建对象即可
对象空间的释放：将对象赋值null即可。垃圾回收器将负责回收所有”不可达”对象的内存空间。

垃圾回收过程

任何一种垃圾回收算法一般要做两件基本事情：

发现无用的对象
回收无用对象占用的内存空间。

垃圾回收机制保证可以将“无用的对象”进行回收。无用的对象指的就是没有任何变量引用该对象。Java的垃圾回收器通过相关算法发现无用对象，并进行清除和整理。

垃圾回收相关算法

引用计数法

堆中每个对象都有一个引用计数。被引用一次，计数加1. 被引用变量值变为null，则计数减1，直到计数为0，则表示变成无用对象。优点是算法简单，缺点是“循环引用的无用对象”无法别识别。

示例：循环引用示例　　

public class Student {
    String name;
    Student friend;
     
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();
        Student s2 = new Student();
         
        s1.friend = s2;
        s2.friend = s1;        
        s1 = null;
        s2 = null;
    }
}

s1和s2互相引用对方，导致他们引用计数不为0，但是实际已经无用，但无法被识别。

引用可达法(根搜索算法)

程序把所有的引用关系看作一张图，从一个节点GC ROOT开始，寻找对应的引用节点，找到这个节点以后，继续寻找这个节点的引用节点，当所有的引用节点寻找完毕之后，剩余的节点则被认为是没有被引用到的节点，即无用的节点。

开发中容易造成内存泄露的操作

如下四种情况时最容易造成内存泄露的场景，开发时一定注意：

创建大量无用对象

比如，我们在需要大量拼接字符串时，使用了String而不是StringBuilder。

String str = "";
for (int i = 0; i < 10000; i++) {   
    str += i;     //相当于产生了10000个String对象
}

静态集合类的使用

像HashMap、Vector、List等的使用最容易出现内存泄露，这些静态变量的生命周期和应用程序一致，所有的对象Object也不能被释放。

各种连接对象(IO流对象、数据库连接对象、网络连接对象)未关闭

IO流对象、数据库连接对象、网络连接对象等连接对象属于物理连接，和硬盘或者网络连接，不使用的时候一定要关闭。

4.监听器的使用

释放对象时，没有删除相应的监听器。

要点：

程序员无权调用垃圾回收器。
程序员可以调用 System.gc()，该方法只是通知 JVM，并不是运行垃圾回收器。尽量少用，会申请启动Full GC，成本高，影响系统性能。
finalize 方法，是Java提供给程序员用来释放对象或资源的方法，但是尽量少用。

this关键字

对象创建的过程和this的本质

构造方法是创建 Java 对象的重要途径，通过new关键字调用构造器时，构造器也确实返回该类的对象，但这个对象并不是完全由构造器负责创建。创建一个对象分为如下四步：

分配对象空间，并将对象成员变量初始化为0或空
执行属性值的显示初始化
执行构造方法
返回对象的地址给相关的变量

this的本质就是“创建好的对象的地址”! 由于在构造方法调用前，对象已经创建。因此，在构造方法中也可以使用this代表“当前对象” 。

this最常的用法：

在程序中产生二义性之处，应使用this来指明当前对象;普通方法中，this总是指向调用该方法的对象。构造方法中，this总是指向正要初始化的对象。
使用this关键字调用重载的构造方法，避免相同的初始化代码。但只能在构造方法中用，并且必须位于构造方法的第一句。
this不能用于static方法中。

示例：this代表“当前对象”示例

public class User {
    int id;        //id
    String name;   //账户名
    String pwd;   //密码
 
    public User() {
    }
    public User(int id, String name) {
        System.out.println("正在初始化已经创建好的对象："+this);
        this.id = id;   //不写this，无法区分局部变量id和成员变量id
        this.name = name;
    }
    public void login(){
        System.out.println(this.name+",要登录！");  //不写this效果一样
    }  
     
    public static void main(String[] args) {
        User  u3 = new User(101,"高小七");
        System.out.println("打印高小七对象："+u3);
        u3.login();
    }
}

运行结果如下图所示。

示例：this()调用重载构造方法

public class TestThis {
    int a, b, c;
 
    TestThis() {
        System.out.println("正要初始化一个Hello对象");
    }
    TestThis(int a, int b) {
        // TestThis(); //这样是无法调用构造方法的！
        this(); // 调用无参的构造方法，并且必须位于第一行！
        a = a;// 这里都是指的局部变量而不是成员变量
// 这样就区分了成员变量和局部变量. 这种情况占了this使用情况大多数！
        this.a = a;
        this.b = b;
    }
    TestThis(int a, int b, int c) {
        this(a, b); // 调用带参的构造方法，并且必须位于第一行！
        this.c = c;
    }
 
    void sing() {
    }
    void eat() {
        this.sing(); // 调用本类中的sing();
        System.out.println("你妈妈喊你回家吃饭！");
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        TestThis hi = new TestThis(2, 3);
        hi.eat();
    }
}

static 关键字

在类中，用static声明的成员变量为静态成员变量，也称为类变量。类变量的生命周期和类相同，在整个应用程序执行期间都有效。它有如下特点：

为该类的公用变量，属于类，被该类的所有实例共享，在类被载入时被显式初始化。
对于该类的所有对象来说，static成员变量只有一份。被该类的所有对象共享!!
一般用“类名.类属性/方法”来调用。(也可以通过对象引用或类名(不需要实例化)访问静态成员。)
在static方法中不可直接访问非static的成员。

核心要点：

static修饰的成员变量和方法，从属于类。
普通变量和方法从属于对象的。

示例：static关键字的使用

/**
 * 测试static关键字的用法
 * @author admin
 *
 */
public class User2 {
    int id; // id
    String name; // 账户名
    String pwd; // 密码
     
    static String company = "北京尚学堂"; // 公司名称
     
     
    public User2(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
     
    public void login() {
        printCompany();
        System.out.println(company); 
        System.out.println("登录：" + name);
    }
     
    public static void printCompany() {
//         login();//调用非静态成员，编译就会报错
        System.out.println(company);
    }
     
    public static void main(String[] args) {
        User2 u = new User2(101, "高小七");
        User2.printCompany();
        User2.company = "北京阿里爷爷";
        User2.printCompany();
    }
}

运行结果如下图所示。

静态初始化块

构造方法用于对象的初始化！静态初始化块，用于类的初始化操作！在静态初始化块中不能直接访问非static成员。

注意事项：

静态初始化块执行顺序：

上溯到Object类，先执行Object的静态初始化块，再向下执行子类的静态初始化块，直到我们的类的静态初始化块为止。
构造方法执行顺序和上面顺序一样！

示例：static初始化块

public class User3 {
    int id;        //id
    String name;   //账户名
    String pwd;   //密码
    static String company; //公司名称
    static {
        System.out.println("执行类的初始化工作");
        company = "北京尚学堂";
        printCompany();
    }  
    public static void printCompany(){
        System.out.println(company);
    }  
    public static void main(String[] args) {
        User3  u3 = new User3();
    }
}

执行结果如下图所示。

参数传值机制

Java中，方法中所有参数都是“值传递”，也就是“传递的是值的副本”。也就是说，我们得到的是“原参数的复印件，而不是原件”。因此，复印件改变不会影响原件。

基本数据类型参数的传值

传递的是值的副本。副本改变不会影响原件。

引用类型参数的传值

传递的是值的副本。但是引用类型指的是“对象的地址”。因此，副本和原参数都指向了同一个“地址”，改变“副本指向地址对象的值，也意味着原参数指向对象的值也发生了改变”。

示例：多个变量指向同一个对象

/**
 * 测试参数传值机制
 * @author admin
 *
 */
public class User4 {
    int id;        //id
    String name;   //账户名
    String pwd;   //密码
       
    public User4(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
      
    public   void   testParameterTransfer01(User4  u){
        u.name="高小八";
    }
     
    public   void   testParameterTransfer02(User4  u){
        u  =  new  User4(200,"高三");
    }
      
    public static void main(String[] args) {
        User4   u1  =  new User4(100, "高小七");
         
        u1.testParameterTransfer01(u1); 
        System.out.println(u1.name);
 
        u1.testParameterTransfer02(u1);
        System.out.println(u1.name);
    }
}

执行结果如下图所示。

包（package）

包机制是Java中管理类的重要手段。开发中，我们会遇到大量同名的类，通过包我们很容易对解决类重名的问题，也可以实现对类的有效管理。包对于类，相当于文件夹对于文件的作用。

我们通过package实现对类的管理，package的使用有两个要点：

通常是类的第一句非注释性语句。
包名：域名倒着写即可，再加上模块名，便于内部管理类。

示例：package的命名举例

com.sun.test;
com.oracle.test;
cn.sxt.gao.test;
cn.sxt.gao.view;
cn.sxt.gao.view.model;

注意事项：

写项目时都要加包，不要使用默认包。
com.gao和com.gao.car，这两个包没有包含关系，是两个完全独立的包。只是逻辑上看起来后者是前者的一部分。

示例：package的使用

package cn.sxt;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("helloworld");
    }
}

JDK中的主要包

Java中的常用包	说明
java.lang	包含一些Java语言的核心类，如String、Math、Integer、System和Thread，提供常用功能。
java.awt	包含了构成抽象窗口工具集（abstract window toolkits）的多个类，这些类被用来构建和管理应用程序的图形用户界面(GUI)。
java.net	包含执行与网络相关的操作的类。
java.io	包含能提供多种输入/输出功能的类。
java.util	包含一些实用工具类，如定义系统特性、使用与日期日历相关的函数。

导入类import

如果我们要使用其他包的类，需要使用import导入，从而可以在本类中直接通过类名来调用，否则就需要书写类的完整包名和类名。import后，便于编写代码，提高可维护性。

注意要点：

Java会默认导入java.lang包下所有的类，因此这些类我们可以直接使用。
如果导入两个同名的类，只能用包名+类名来显示调用相关类：

1	java.util.Date date = new java.util.Date();

示例：导入同名类的处理　　

import java.sql.Date;
import java.util.*;//导入该包下所有的类。会降低编译速度，但不会降低运行速度。
 
public class Test{
    public static void main(String[] args) {
        //这里指的是java.sql.Date
        Date now; 
        //java.util.Date因为和java.sql.Date类同名，需要完整路径
        java.util.Date  now2 = new java.util.Date();
        System.out.println(now2);      
        //java.util包的非同名类不需要完整路径
        Scanner input = new Scanner(System.in);    
    }
}

静态导入

静态导入(static import)是在JDK1.5新增加的功能，其作用是用于导入指定类的静态属性，这样我们可以直接使用静态属性。

示例：静态导入的使用　　

package cn.sxt;
 //以下两种静态导入的方式二选一即可
import static java.lang.Math.*;//导入Math类的所有静态属性
import static java.lang.Math.PI;//导入Math类的PI属性
 
public class Test2{
    public static void main(String [] args){
        System.out.println(PI);
        System.out.println(random());
    }
}

执行结果如下图所示。

继承

继承的实现

示例：使用extends实现继承

public class Test{
    public static void main(String[] args) {
        Student s = new Student("高淇",172,"Java");
        s.rest();
        s.study();
    }
}
class Person {
    String name;
    int height;
    public void rest(){
        System.out.println("休息一会！");
    }  
}
class Student extends Person {
    String major; //专业
    public void study(){
        System.out.println("在尚学堂，学习Java");
    }  
    public Student(String name,int height,String major) {
        //天然拥有父类的属性
        this.name = name;
        this.height = height;
        this.major = major;
    }
}

instanceof 运算符

instanceof是二元运算符，左边是对象，右边是类；当对象是右面类或子类所创建对象时，返回true；否则，返回false。比如：

示例：使用instanceof运算符进行类型判断

public class Test{
    public static void main(String[] args) {
        Student s = new Student("高淇",172,"Java");
        System.out.println(s instanceof Person);
        System.out.println(s instanceof Student);
    }
}

两条语句的输出结果都是true。

继承使用要点

父类也称作超类、基类、派生类等。
Java中只有单继承，没有像 C++ 那样的多继承。多继承会引起混乱，使得继承链过于复杂，系统难于维护。
Java中类没有多继承，接口有多继承。
子类继承父类，可以得到父类的全部属性和方法 (除了父类的构造方法)，但不见得可以直接访问(比如，父类私有的属性和方法)。
如果定义一个类时，没有调用extends，则它的父类是：java.lang.Object。

方法的重写override

子类通过重写父类的方法，可以用自身的行为替换父类的行为。方法的重写是实现多态的必要条件。

方法的重写需要符合下面的三个要点：

“==”：方法名、形参列表相同。
“≤”：返回值类型和声明异常类型，子类小于等于父类。
“≥”：访问权限，子类大于等于父类。

示例：方法重写

public class TestOverride {
    public static void main(String[] args) {
        Vehicle v1 = new Vehicle();
        Vehicle v2 = new Horse();
        Vehicle v3 = new Plane();
        v1.run();
        v2.run();
        v3.run();
        v2.stop();
        v3.stop();
    }
}
 
class Vehicle { // 交通工具类
    public void run() {
        System.out.println("跑....");
    }
    public void stop() {
        System.out.println("停止不动");
    }
}
class Horse extends Vehicle { // 马也是交通工具
    public void run() { // 重写父类方法
        System.out.println("四蹄翻飞，嘚嘚嘚...");
    }
}
 
class Plane extends Vehicle {
    public void run() { // 重写父类方法
        System.out.println("天上飞！");
    }
    public void stop() {
        System.out.println("空中不能停，坠毁了！");
    }
}

执行结果如下图所示：

Object类基本特性

Object类是所有Java类的根基类，也就意味着所有的Java对象都拥有Object类的属性和方法。如果在类的声明中未使用extends关键字指明其父类，则默认继承Object类。

示例：Object类

public class Person {
    ...
}
//等价于：
public class Person extends Object {
    ...
}

toString方法

Object类中定义有public String toString()方法，其返回值是 String 类型。Object类中toString方法的源码为：

1
2
3

public String toString() {
    return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}

根据如上源码得知，默认会返回“类名+@+16进制的hashcode”。在打印输出或者用字符串连接对象时，会自动调用该对象的toString()方法。

示例：toString()方法测试和重写toString()方法

class Person {
    String name;
    int age;
    @Override
    public String toString() {
        return name+",年龄："+age;
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person p=new Person();
        p.age=20;
        p.name="李东";
        System.out.println("info:"+p);
         
        Test t = new Test();
        System.out.println(t);
    }
}

执行结果如下图所示：

==和equals方法

“==”代表比较双方是否相同。如果是基本类型则表示值相等，如果是引用类型则表示地址相等即是同一个对象。

Object类中定义有：public boolean equals(Object obj)方法，提供定义“对象内容相等”的逻辑。比如，我们在公安系统中认为id相同的人就是同一个人、学籍系统中认为学号相同的人就是同一个人。

Object 的 equals 方法默认就是比较两个对象的hashcode，是同一个对象的引用时返回 true 否则返回 false。但是，我们可以根据我们自己的要求重写equals方法。

示例：equals方法测试和自定义类重写equals方法

public class TestEquals { 
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person(123,"高淇");
        Person p2 = new Person(123,"高小七");     
        System.out.println(p1==p2);     //false，不是同一个对象
        System.out.println(p1.equals(p2));  //true，id相同则认为两个对象内容相同
        String s1 = new String("尚学堂");
        String s2 = new String("尚学堂");
        System.out.println(s1==s2);         //false, 两个字符串不是同一个对象
        System.out.println(s1.equals(s2));  //true,  两个字符串内容相同
    }
}
class Person {
    int id;
    String name;
    public Person(int id,String name) {
        this.id=id;
        this.name=name;
    }
    public boolean equals(Object obj) {
        if(obj == null){
            return false;
        }else {
            if(obj instanceof Person) {
                Person c = (Person)obj;
                if(c.id==this.id) {
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }
}

JDK提供的一些类，如String、Date、包装类等，重写了Object的equals方法，调用这些类的equals方法， x.equals (y) ，当x和y所引用的对象是同一类对象且属性内容相等时（并不一定是相同对象），返回 true 否则返回 false。

super关键字

定义及其使用

super是直接父类对象的引用。可以通过super来访问父类中被子类覆盖的方法或属性。

使用super调用普通方法，语句没有位置限制，可以在子类中随便调用。

若是构造方法的第一行代码没有显式的调用super(...)或者this(...);那么Java默认都会调用super(),含义是调用父类的无参数构造方法。这里的super()可以省略。

示例：super关键字的使用

public class TestSuper01 { 
    public static void main(String[] args) {
        new ChildClass().f();
    }
}
class FatherClass {
    public int value;
    public void f(){
        value = 100;
        System.out.println ("FatherClass.value="+value);
    }
}
class ChildClass extends FatherClass {
    public int value;
    public void f() {
        super.f();  //调用父类对象的普通方法
        value = 200;
        System.out.println("ChildClass.value="+value);
        System.out.println(value);
        System.out.println(super.value); //调用父类对象的成员变量
    }
}

执行结果如下图所示：

继承树追溯

属性/方法查找顺序：(比如：查找变量h)

查找当前类中有没有属性h
依次上溯每个父类，查看每个父类中是否有h，直到Object
如果没找到，则出现编译错误。
上面步骤，只要找到h变量，则这个过程终止。

构造方法调用顺序：

构造方法第一句总是：super(…)来调用父类对应的构造方法。所以，流程就是：先向上追溯到Object，然后再依次向下执行类的初始化块和构造方法，直到当前子类为止。

注：静态初始化块调用顺序，与构造方法调用顺序一样，不再重复。

示例：构造方法向上追溯执行测试

public class TestSuper02 { 
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("开始创建一个ChildClass对象......");
        new ChildClass();
    }
}
class FatherClass {
    public FatherClass() {
        System.out.println("创建FatherClass");
    }
}
class ChildClass extends FatherClass {
    public ChildClass() {
        System.out.println("创建ChildClass");
    }
}

执行结果如下图所示：

封装

需要让用户知道的才暴露出来，不需要让用户知道的全部隐藏起来，这就是封装。说的专业一点，封装就是把对象的属性和操作结合为一个独立的整体，并尽可能隐藏对象的内部实现细节。

我们程序设计要追求“高内聚，低耦合”。高内聚就是类的内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉;低耦合是仅暴露少量的方法给外部使用，尽量方便外部调用。

封装的优点

提高代码的安全性。
提高代码的复用性。
“高内聚”：封装细节，便于修改内部代码，提高可维护性。
“低耦合”：简化外部调用，便于调用者使用，便于扩展和协作。

示例：没有封装的代码会出现一些问题

class Person {
    String name;
    int age;
    @Override
    public String toString() {
        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person();
        p.name = "小红";
        p.age = -45;//年龄可以通过这种方式随意赋值，没有任何限制
        System.out.println(p);
    }
}

我们都知道，年龄不可能是负数，也不可能超过130岁，但是如果没有使用封装的话，便可以给年龄赋值成任意的整数，这显然不符合我们的正常逻辑思维。执行结果如下图所示:

再比如说，如果哪天我们需要将Person类中的age属性修改为String类型的，你会怎么办?你只有一处使用了这个类的话那还比较幸运，但如果你有几十处甚至上百处都用到了，那你岂不是要改到崩溃。而封装恰恰能解决这样的问题。如果使用封装，我们只需要稍微修改下Person类的setAge()方法即可，而无需修改使用了该类的客户代码。

封装的实现

Java是使用“访问控制符”来控制哪些细节需要封装，哪些细节需要暴露的。 Java中4种“访问控制符”分别为private、default、protected、public，它们说明了面向对象的封装性，所以我们要利用它们尽可能的让访问权限降到最低，从而提高安全性。

下面详细讲述它们的访问权限问题。其访问权限范围如下表所示。

修饰符	同一个类	同一个包	子类	所有类
private	√
default	√	√
protected	√	√	√
public	√	√	√	√

private 表示私有，只有自己类能访问
default表示没有修饰符修饰，只有同一个包的类能访问
protected表示可以被同一个包的类以及其他包中的子类访问
public表示可以被该项目的所有包中的所有类访问

下面做进一步说明Java中4种访问权限修饰符的区别：首先我们创建4个类：Person类、Student类、Animal类和Computer类，分别比较本类、本包、子类、其他包的区别。

public访问权限修饰符：

public访问权限—本类中访问public属性：

public访问权限—本包中访问public属性：

public访问权限—不同包中的子类访问public属性：

public访问权限—不同包中的非子类访问public属性：

通过上四张图可以说明，public修饰符的访问权限为：该项目的所有包中的所有类。

protected访问权限修饰符：将Person类中属性改为protected，其他类不修改。

protected访问权限—修改后的Person类：

protected访问权限—不同包中的非子类不能访问protected属性：

通过上两张图可以说明，protected修饰符的访问权限为：同一个包中的类以及其他包中的子类。

默认访问权限修饰符：将Person类中属性改为默认的，其他类不修改。

默认访问权限—修改后的Person类：

通过上图可以说明，默认修饰符的访问权限为：同一个包中的类。

private访问权限修饰符：将Person类中属性改为private，其他类不修改。

private访问权限—修改后的Person类：

通过上图可以说明，private修饰符的访问权限为：同一个类。

封装的使用细节

类的属性的处理:

一般使用private访问权限。
提供相应的get/set方法来访问相关属性，这些方法通常是public修饰的，以提供对属性的赋值与读取操作(注意：boolean变量的get方法是is开头!)。
一些只用于本类的辅助性方法可以用private修饰，希望其他类调用的方法用public修饰。

示例：JavaBean的封装实例

public class Person {
    // 属性一般使用private修饰
    private String name;
    private int age;
    private boolean flag;
    // 为属性提供public修饰的set/get方法
    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 boolean isFlag() {// 注意：boolean类型的属性get方法是is开头的
        return flag;
    }
    public void setFlag(boolean flag) {
        this.flag = flag;
    }
}

下面我们使用封装来解决一下上面提到的年龄非法赋值的问题。

示例：封装的使用

class Person {
    private String name;
    private int age;
    public Person() {
 
    }
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        // this.age = age;//构造方法中不能直接赋值，应该调用setAge方法
        setAge(age);
    }
     
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setAge(int age) {
        //在赋值之前先判断年龄是否合法
        if (age > 130 || age < 0) {
            this.age = 18;//不合法赋默认值18
        } else {
            this.age = age;//合法才能赋值给属性age
        }
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }
}
 
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person();
        //p1.name = "小红"; //编译错误
        //p1.age = -45;  //编译错误
        p1.setName("小红");
        p1.setAge(-45);
        System.out.println(p1);
         
        Person p2 = new Person("小白", 300);
        System.out.println(p2);
    }
}

执行结果如下图所示：

多态

多态指的是同一个方法调用，由于对象不同可能会有不同的行为。现实生活中，同一个方法，具体实现会完全不同。比如：同样是调用人的“休息”方法，张三是睡觉，李四是旅游，高淇老师是敲代码，数学教授是做数学题; 同样是调用人“吃饭”的方法，中国人用筷子吃饭，英国人用刀叉吃饭，印度人用手吃饭。

多态的要点：

多态是方法的多态，不是属性的多态(多态与属性无关)。
多态的存在要有3个必要条件：继承，方法重写，父类引用指向子类对象。
父类引用指向子类对象后，用该父类引用调用子类重写的方法，此时多态就出现了。

示例：多态和类型转换测试

class Animal {
    public void shout() {
        System.out.println("叫了一声！");
    }
}
class Dog extends Animal {
    public void shout() {
        System.out.println("旺旺旺！");
    }
    public void seeDoor() {
        System.out.println("看门中....");
    }
}
class Cat extends Animal {
    public void shout() {
        System.out.println("喵喵喵喵！");
    }
}
public class TestPolym {
    public static void main(String[] args) {
        Animal a1 = new Cat(); // 向上可以自动转型
        //传的具体是哪一个类就调用哪一个类的方法。大大提高了程序的可扩展性。
        animalCry(a1);
        Animal a2 = new Dog();
        animalCry(a2);//a2为编译类型，Dog对象才是运行时类型。
         
        //编写程序时，如果想调用运行时类型的方法，只能进行强制类型转换。
        // 否则通不过编译器的检查。
        Dog dog = (Dog)a2;//向下需要强制类型转换
        dog.seeDoor();
    }
 
    // 有了多态，只需要让增加的这个类继承Animal类就可以了。
    static void animalCry(Animal a) {
        a.shout();
    }
 
    /* 如果没有多态，我们这里需要写很多重载的方法。
     * 每增加一种动物，就需要重载一种动物的喊叫方法。非常麻烦。
    static void animalCry(Dog d) {
        d.shout();
    }
    static void animalCry(Cat c) {
        c.shout();
    }*/
}

执行结果如下图所示：

上例给大家展示了多态最为多见的一种用法，即父类引用做方法的形参，实参可以是任意的子类对象，可以通过不同的子类对象实现不同的行为方式。

由此，我们可以看出多态的主要优势是提高了代码的可扩展性，符合开闭原则。但是多态也有弊端，就是无法调用子类特有的功能，比如，我不能使用父类的引用变量调用Dog类特有的seeDoor()方法。

那如果我们就想使用子类特有的功能行不行呢?行!这就是我们下一章节所讲的内容：对象的转型。

对象的转型

父类引用指向子类对象，我们称这个过程为向上转型，属于自动类型转换。

向上转型后的父类引用变量只能调用它编译类型的方法，不能调用它运行时类型的方法。这时，我们就需要进行强制类型转换，我们称之为向下转型!

示例：对象的转型

public class TestCasting {
    public static void main(String[] args) {
        Object obj = new String("北京尚学堂"); // 向上可以自动转型
        // obj.charAt(0) 无法调用。编译器认为obj是Object类型而不是String类型
        /* 编写程序时，如果想调用运行时类型的方法，只能进行强制类型转换。
         * 不然通不过编译器的检查。 */
        String str = (String) obj; // 向下转型
        System.out.println(str.charAt(0)); // 位于0索引位置的字符
        System.out.println(obj == str); // true.他们俩运行时是同一个对象
    }
}

执行结果如下图所示：

在向下转型过程中，必须将引用变量转成真实的子类类型(运行时类型)否则会出现类型转换异常ClassCastException。如下例所示。

示例：类型转换异常

public class TestCasting2 {
    public static void main(String[] args) {
        Object obj = new String("北京尚学堂");
        //真实的子类类型是String，但是此处向下转型为StringBuffer
        StringBuffer str = (StringBuffer) obj;
        System.out.println(str.charAt(0));
    }
}

执行结果如下图所示：

为了避免出现这种异常，我们可以使用instanceof运算符进行判断，如下例所示。

示例：向下转型中使用instanceof

public class TestCasting3 {
    public static void main(String[] args) {
        Object obj = new String("北京尚学堂");
        if(obj instanceof String){
            String str = (String)obj;
            System.out.println(str.charAt(0));
        }else if(obj instanceof StringBuffer){
            StringBuffer str = (StringBuffer) obj;
            System.out.println(str.charAt(0));
        }
    }
}

执行结果如下图所示：

final关键字

final关键字的作用：

修饰变量: 被他修饰的变量不可改变。一旦赋了初值，就不能被重新赋值。

1	final int MAX_SPEED = 120;

修饰方法：该方法不可被子类重写。但是可以被重载!

1	final void study(){}

修饰类: 修饰的类不能被继承。比如：Math、String等。

1	final class A {}

final修饰方法如下图所示。

final修饰类如下图所示。

抽象方法和抽象类

抽象方法

使用abstract修饰的方法，没有方法体，只有声明。定义的是一种“规范”，就是告诉子类必须要给抽象方法提供具体的实现。

抽象类

包含抽象方法的类就是抽象类。通过abstract

示例：抽象类和抽象方法的基本用法

//抽象类
abstract class Animal {
    abstract public void shout();  //抽象方法
}
class Dog extends Animal { 
    //子类必须实现父类的抽象方法，否则编译错误
    public void shout() {
        System.out.println("汪汪汪！");
    }
    public void seeDoor(){
        System.out.println("看门中....");
    }
}
//测试抽象类
public class TestAbstractClass {
    public static void main(String[] args) {
        Dog a = new Dog();
        a.shout();
        a.seeDoor();
    }
}

抽象类的使用要点:

有抽象方法的类只能定义成抽象类
抽象类不能实例化，即不能用new来实例化抽象类。
抽象类可以包含属性、方法、构造方法。但是构造方法不能用来new实例，只能用来被子类调用。
抽象类只能用来被继承。
抽象方法必须被子类实现。

接口

接口的定义和使用

声明格式：

[访问修饰符]  interface 接口名   [extends  父接口1，父接口2…]  {
常量定义；  
方法定义；
}

定义接口的详细说明：

访问修饰符：只能是public或默认。
接口名：和类名采用相同命名机制。
extends：接口可以多继承。
常量：接口中的属性只能是常量，总是：public static final 修饰。不写也是。
方法：接口中的方法只能是：public abstract。省略的话，也是public abstract。

要点：

子类通过implements来实现接口中的规范。
接口不能创建实例，但是可用于声明引用变量类型。
一个类实现了接口，必须实现接口中所有的方法，并且这些方法只能是public的。
JDK1.7之前，接口中只能包含静态常量、抽象方法，不能有普通属性、构造方法、普通方法。
JDK1.8后，接口中包含普通的静态方法。

示例：接口的使用

public class TestInterface {
    public static void main(String[] args) {
        Volant volant = new Angel();
        volant.fly();
        System.out.println(Volant.FLY_HIGHT);
         
        Honest honest = new GoodMan();
        honest.helpOther();
    }
}
/**飞行接口*/
interface Volant { 
    int FLY_HIGHT = 100;  // 总是：public static final类型的；
    void fly();   //总是：public abstract void fly();
}
/**善良接口*/
interface Honest { 
    void helpOther();
}
/**Angle类实现飞行接口和善良接口*/
class Angel implements Volant, Honest{
    public void fly() {
        System.out.println("我是天使，飞起来啦！");
    }
    public void helpOther() {
        System.out.println("扶老奶奶过马路！");
    }
}
class GoodMan implements Honest {
   public void helpOther() {
        System.out.println("扶老奶奶过马路！");
    }  
}
class BirdMan implements Volant {
    public void fly() {
        System.out.println("我是鸟人，正在飞！");
    }
}

执行结果如下图所示：

接口的多继承

接口完全支持多继承。和类的继承类似，子接口扩展某个父接口，将会获得父接口中所定义的一切。

示例：接口的多继承

interface A {
    void testa();
}
interface B {
    void testb();
}
/**接口可以多继承：接口C继承接口A和B*/
interface C extends A, B {
    void testc();
}
public class Test implements C {
    public void testc() {
    }
    public void testa() {
    }
    public void testb() {
    }
}

内部类

内部类介绍

一般情况，我们把类定义成独立的单元。有些情况下，我们把一个类放在另一个类的内部定义，称为内部类(innerclasses)。

内部类可以使用public、default、protected 、private以及static修饰。而外部顶级类(我们以前接触的类)只能使用public和default修饰。

注意：

内部类只是一个编译时概念，一旦我们编译成功，就会成为完全不同的两个类。对于一个名为Outer的外部类和其内部定义的名为Inner的内部类。编译完成后会出现Outer.class和Outer$Inner.class两个类的字节码文件。所以内部类是相对独立的一种存在，其成员变量/方法名可以和外部类的相同。

示例：内部类介绍

/**外部类Outer*/
class Outer {
    private int age = 10;
    public void show(){
        System.out.println(age);//10
    }
    /**内部类Inner*/
    public class Inner {
        //内部类中可以声明与外部类同名的属性与方法
        private int age = 20;
        public void show(){
            System.out.println(age);//20
        }
    }
}

上例编译后会产生两个不同的字节码文件，如下图所示：

内部类的作用

内部类提供了更好的封装。只能让外部类直接访问，不允许同一个包中的其他类直接访问。
内部类可以直接访问外部类的私有属性，内部类被当成其外部类的成员。但外部类不能访问内部类的内部属性。
接口只是解决了多重继承的部分问题，而内部类使得多重继承的解决方案变得更加完整。

内部类的使用场合

由于内部类提供了更好的封装特性，并且可以很方便的访问外部类的属性。所以，在只为外部类提供服务的情况下可以优先考虑使用内部类。
使用内部类间接实现多继承：每个内部类都能独立地继承一个类或者实现某些接口，所以无论外部类是否已经继承了某个类或者实现了某些接口，对于内部类没有任何影响。

内部类的分类

在Java中内部类主要分为成员内部类（非静态内部类、静态内部类）、匿名内部类、局部内部类。

成员内部类

可以使用private、default、protected、public任意进行修饰。

类文件：外部类$内部类.class

非静态内部类

外部类里使用非静态内部类和平时使用其他类没什么不同

非静态内部类必须寄存在一个外部类对象里。因此，如果有一个非静态内部类对象那么一定存在对应的外部类对象。非静态内部类对象单独属于外部类的某个对象。
非静态内部类可以直接访问外部类的成员，但是外部类不能直接访问非静态内部类成员。
非静态内部类不能有静态方法、静态属性和静态初始化块。
外部类的静态方法、静态代码块不能访问非静态内部类，包括不能使用非静态内部类定义变量、创建实例。
成员变量访问要点：
- 内部类里方法的局部变量：变量名。
- 内部类属性：this.变量名。
- 外部类属性：外部类名.this.变量名。

示例：成员变量的访问要点

class Outer {
    private int age = 10;
    class Inner {
        int age = 20;
        public void show() {
            int age = 30;
            System.out.println("内部类方法里的局部变量age:" + age);// 30
            System.out.println("内部类的成员变量age:" + this.age);// 20
            System.out.println("外部类的成员变量age:" + Outer.this.age);// 10
        }
    }
}

内部类的访问：

外部类中定义内部类：

1	new Inner()

外部类以外的地方使用非静态内部类：

1	Outer.Inner varname = new Outer().new Inner()。

示例：内部类的访问

public class TestInnerClass {
    public static void main(String[] args) {
        //先创建外部类实例，然后使用该外部类实例创建内部类实例
        Outer.Inner inner = new Outer().new Inner();
        inner.show();
        Outer outer = new Outer();
        Outer.Inner inn = outer.new Inner();
        inn.show();
    }
}

执行结果如下图所示：

静态内部类

定义方式：

1
2
3

static  class   ClassName {
//类体
}

使用要点：

当一个静态内部类对象存在，并不一定存在对应的外部类对象。因此，静态内部类的实例方法不能直接访问外部类的实例方法。
静态内部类看做外部类的一个静态成员。因此，外部类的方法中可以通过：“静态内部类.名字”的方式访问静态内部类的静态成员，通过 new 静态内部类()访问静态内部类的实例。

示例：静态内部类的访问

class Outer{
    //相当于外部类的一个静态成员
    static class Inner{
    }
}
public class TestStaticInnerClass {
    public static void main(String[] args) {
        //通过 new 外部类名.内部类名() 来创建内部类对象
        Outer.Inner inner =new Outer.Inner();
    }
}

匿名内部类

适合那种只需要使用一次的类。比如：键盘监听操作等等。

语法：

1
2
3

new  父类构造器(实参类表) \实现接口 () {
           //匿名内部类类体！
}

示例：匿名内部类的使用

this.addWindowListener(new WindowAdapter(){
        @Override
        public void windowClosing(WindowEvent e) {
            System.exit(0);
        }
    }
);
this.addKeyListener(new KeyAdapter(){
        @Override
        public void keyPressed(KeyEvent e) {
            myTank.keyPressed(e);
        }      
        @Override
        public void keyReleased(KeyEvent e) {
            myTank.keyReleased(e);
        }
    }
);

注意：

匿名内部类没有访问修饰符。
匿名内部类没有构造方法。因为它连名字都没有那又何来构造方法呢。

局部内部类

还有一种内部类，它是定义在方法内部的，作用域只限于本方法，称为局部内部类。

局部内部类的的使用主要是用来解决比较复杂的问题，想创建一个类来辅助我们的解决方案，到那时又不希望这个类是公共可用的，所以就产生了局部内部类。局部内部类和成员内部类一样被编译，只是它的作用域发生了改变，它只能在该方法中被使用，出了该方法就会失效。

局部内部类在实际开发中应用很少。

示例：方法中的内部类

public class Test2 {
    public void show() {
        //作用域仅限于该方法
        class Inner {
            public void fun() {
                System.out.println("helloworld");
            }
        }
        new Inner().fun();
    }
    public static void main(String[] args) {
        new Test2().show();
    }
}

执行结果如下图所示：

String基础

基础知识

String类又称作不可变字符序列。
String位于java.lang包中，Java程序默认导入java.lang包下的所有类。
Java字符串就是Unicode字符序列，例如字符串“Java”就是4个Unicode字符’J’、’a’、’v’、’a’组成的。
Java没有内置的字符串类型，而是在标准Java类库中提供了一个预定义的类String，每个用双引号括起来的字符串都是String类的一个实例。

示例：String类的实例

1 2	String e = "" ; // 空字符串 String greeting = " Hello World ";

Java允许使用符号”+”把两个字符串连接起来。

示例：字符串连接

1
2
3

String s1 = "Hello";
String s2 = "World! ";
String s = s1 + s2; //HelloWorld!

符号”+”把两个字符串按给定的顺序连接在一起，并且是完全按照给定的形式。
当”+”运算符两侧的操作数中只要有一个是字符串(String)类型，系统会自动将另一个操作数转换为字符串然后再进行连接。

示例：”+”连接符

int age = 18;
String str = "age is" + age;  //str赋值为"age is 18"
//这种特性通常被用在输出语句中：
System.out.println("age  is" + age);

String类和常量池

在Java的内存分析中，我们会经常听到关于“常量池”的描述，实际上常量池也分了以下三种：

全局字符串常量池(String Pool)

全局字符串常量池中存放的内容是在类加载完成后存到String Pool中的，在每个VM中只有一份，存放的是字符串常量的引用值(在堆中生成字符串对象实例)。

class文件常量池(Class Constant Pool)

class常量池是在编译的时候每个class都有的，在编译阶段，存放的是常量(文本字符串、final常量等)和符号引用。

运行时常量池(Runtime Constant Pool)

运行时常量池是在类加载完成之后，将每个class常量池中的符号引用值转存到运行时常量池中，也就是说，每个class都有一个运行时常量池，类在解析之后，将符号引用替换成直接引用，与全局常量池中的引用值保持一致。

示例：常量池

String str1 = "abc";
String str2 = new String("def");
String str3 = "abc";
String str4 = str2.intern();
String str5 = "def";
System.out.println(str1 == str3);// true
System.out.println(str2 == str4);// false
System.out.println(str4 == str5);// true

上例中经过编译之后，在该类的class常量池中存放一些符号引用，然后类加载之后，将class常量池中存放的符号引用转存到运行时常量池中，然后经过验证，准备阶段之后，在堆中生成驻留字符串的实例对象(也就是上例中str1所指向的“abc”实例对象)，然后将这个对象的引用存到全局String Pool中，也就是String Pool中，最后在解析阶段，要把运行时常量池中的符号引用替换成直接引用，那么就直接查询String Pool，保证String Pool里的引用值与运行时常量池中的引用值一致，大概整个过程就是这样了。

回到上例的程序，现在就很容易解释整个程序的内存分配过程了，首先，在堆中会有一个“abc”实例，全局String Pool中存放着“abc”的一个引用值，然后在运行第二句的时候会生成两个实例，一个是“def”的实例对象，并且String Pool中存储一个“def”的引用值，还有一个是new出来的一个“def”的实例对象，与上面那个是不同的实例，当在解析str3的时候查找String Pool，里面有“abc”的全局驻留字符串引用，所以str3的引用地址与之前的那个已存在的相同，str4是在运行的时候调用intern()函数，返回String Pool中“def”的引用值，如果没有就将str2的引用值添加进去，在这里，String Pool中已经有了“def”的引用值了，所以返回上面在new str2的时候添加到String Pool中的 “def”引用值，最后str5在解析的时候就也是指向存在于String Pool中的“def”的引用值，那么这样一分析之后，结果就容易理解了。

String类常用的方法

方法	解释说明
char charAt(int index)	返回字符串中第index个字符
boolean equals(String other)	如果字符串与other相等，返回true；否则，返回false。
boolean equalsIgnoreCase(String other)	如果字符串与other相等(忽略大小写)，则返回true；否则，返回false。
int indexOf(String str)	返回从头开始查找第一个子字符串str在字符串中的索引位置。如果未找到子字符串str，则返回-1。
lastIndexOf()	返回从末尾开始查找第一个子字符串str在字符串中的索引位置。如果未找到子字符串str，则返回-1。
int length()	返回字符串的长度。
String replace(char oldChar,char newChar)	返回一个新串，它是通过用newChar替换此字符串中出现的所有oldChar而生成的。
boolean startsWith(String prefix)	如果字符串以prefix开始，则返回true。
boolean endsWith(String prefix)	如果字符串以prefix结尾，则返回true。
String substring(int beginIndex)	返回一个新字符串，该串包含从原始字符串beginIndex到串尾。
String substring(int beginIndex,int endIndex)	返回一个新字符串，该串包含从原始字符串beginIndex到串尾或endIndex-1的所有字符。
String toLowerCase()	返回一个新字符串，该串将原始字符串中的所有大写字母改成小写字母。
String toUpperCase()	返回一个新字符串，该串将原始字符串中的所有小写字母改成大写字母。
String trim()	返回一个新字符串，该串删除了原始字符串头部和尾部的空格。

示例：String类常用方法一

public class StringTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "core Java";
        String s2 = "Core Java";
        System.out.println(s1.charAt(3));//提取下标为3的字符
        System.out.println(s2.length());//字符串的长度
        System.out.println(s1.equals(s2));//比较两个字符串是否相等
        System.out.println(s1.equalsIgnoreCase(s2));//比较两个字符串（忽略大小写）
        System.out.println(s1.indexOf("Java"));//字符串s1中是否包含Java
        System.out.println(s1.indexOf("apple"));//字符串s1中是否包含apple
        String s = s1.replace(' ', '&');//将s1中的空格替换成&
        System.out.println("result is :" + s);
    }
}

执行结果如下图所示：

示例：String类常用方法二

public class StringTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "";
        String s1 = "How are you?";
        System.out.println(s1.startsWith("How"));//是否以How开头
        System.out.println(s1.endsWith("you"));//是否以you结尾
        s = s1.substring(4);//提取子字符串：从下标为4的开始到字符串结尾为止
        System.out.println(s);
        s = s1.substring(4, 7);//提取子字符串：下标[4, 7) 不包括7
        System.out.println(s);
        s = s1.toLowerCase();//转小写
        System.out.println(s);
        s = s1.toUpperCase();//转大写
        System.out.println(s);
        String s2 = "  How old are you!! ";
        s = s2.trim();//去除字符串首尾的空格。注意：中间的空格不能去除
        System.out.println(s);
        System.out.println(s2);//因为String是不可变字符串，所以s2不变
    }
}

执行结果如下图所示：

字符串相等的判断

equals方法用来检测两个字符串内容是否相等。如果字符串s和t内容相等，则s.equals(t)返回true，否则返回false。
要测试两个字符串除了大小写区别外是否是相等的，需要使用equalsIgnoreCase方法。
判断字符串是否相等不要使用”==”。

示例：忽略大小写的字符串比较

1	"Hello".equalsIgnoreCase("hellO");//true

示例：字符串的比较”==”与equals()方法

public class TestStringEquals {
    public static void main(String[] args) {
        String g1 = "北京尚学堂";
        String g2 = "北京尚学堂";
        String g3 = new String("北京尚学堂");
        System.out.println(g1 == g2); // true  指向同样的字符串常量对象
        System.out.println(g1 == g3); // false  g3是新创建的对象
        System.out.println(g1.equals(g3)); // true  g1和g3里面的字符串内容是一样的
    }
}

执行结果如下图所示：

上例的内存分析如下图所示：

开闭原则

开闭原则(Open-Closed Principle)就是让设计的系统对扩展开放，对修改封闭。

对扩展开放：

就是指，应对需求变化要灵活。要增加新功能时，不需要修改已有的代码，增加新代码即可。

对修改封闭：

就是指，核心部分经过精心设计后，不再因为需求变化而改变。

在实际开发中，我们无法完全做到，但应尽量遵守开闭原则。

模板方法模式和回调机制

模板方法模式很常用，其目的是在一个方法中定义一个算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法的某些步骤。在标准的模板方法模式实现中，主要是使用继承的方式，来让父类在运行期间可以调用到子类的方法。详见抽象类部分示例。

其实在Java开发中，还有另外一个方法可以实现同样的功能，那就是Java回调技术。回调是一种双向的调用模式，也就是说，被调用的接口被调用时也会调用对方的接口，简单点说明就是：A类中调用B类中的C方法，然后B类中的C方法中反过来调用A类中的D方法，那么D这个方法就叫回调方法。

回调的具体过程如下：

Class A实现接口CallBack —— 背景1
class A中包含class B的引用 ——背景2
class B有一个参数为CallBack的方法C ——背景3
前三条是我们的准备条件，接下来A的对象调用B的方法C
然后class B就可以在C方法中调用A的方法D

这样说大家可能还是不太理解，下面我们根据下例来说明回调机制。该示例的生活背景为：有一天小刘遇到一个很难的问题“学习Java选哪家机构呢?”，于是就打电话问小高，小高一时也不太了解行情，就跟小刘说，我现在还有事，等忙完了给你咨询咨询，小刘也不会傻傻的拿着电话去等小高的答案，于是小刘对小高说，先挂电话吧，你知道答案后再打我电话告诉我吧，于是挂了电话。小高先去办自己的事情去了，过了几个小时，小高打电话给小刘，告诉他答案是“学Java当然去……”。

示例：回调机制示例

/** 
 * 回调接口  
 */
interface CallBack {  
    /** 
     * 小高知道答案后告诉小刘时需要调用的方法，即回调方法
     * @param result 是问题的答案 
     */  
    public void answer(String result);  
}
/** 
 * 小刘类：实现了回调接口CallBack（背景一） 
 */  
class Liu implements CallBack {  
    /** 
     * 包含小高对象的引用 （背景二） 
     */  
    private Gao gao;   
  
    public Liu(Gao gao){  
        this.gao = gao;  
    }  
       
    /** 
     * 小刘通过这个方法去问小高 
     * @param question  小刘问的问题“学习Java选哪家机构呢？” 
     */  
    public void askQuestion(String question){  
        //小刘问小高问题
        gao.execute(Liu.this, question);          
    }  
    /** 
     * 小高知道答案后调用此方法告诉小刘
     */  
    @Override
    public void answer(String result) {
        System.out.println("小高告诉小刘的答案是：" + result);        
    }  
} 
/** 
 * 小高类 
 */  
class Gao {
     /** 
     * 相当于class B有一个参数为CallBack的方法C（背景三） 
     */  
    public void execute(CallBack callBack, String question){  
        System.out.println("小刘问的问题是：" + question);  
        //模拟小高挂点后先办自己的事情花了很长时间  
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //小高办完自己的事情后想到了答案 
        String result = "学Java当然去......";  
        //小高打电话把答案告诉小刘，相当于class B 反过来调用class A 的D方法 
        callBack.answer(result);         
    }  
}
 
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Gao  gao= new Gao();  
        Liu liu = new Liu(gao);  
        //小刘问问题
        liu.askQuestion("学习Java选哪家机构呢？"); 
    } 
}

执行结果如下图所示：

通过回调在接口中定义的方法，调用到具体的实现类中的方法，其本质是利用Java的动态绑定技术，在这种实现中，可以不把实现类写成单独的类，而使用内部类或匿名内部类来实现回调方法。

组合模式

组合模式是将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

示例：对象的组合

class Cpu {
    public void run() {
        System.out.println("quickly.........");
    }
}
class MainBoard {
    public void connect() {
        System.out.println("connect...........");
    }
}
class Memory {
    public void store() {
        System.out.println("store........");
    }
}
public class Computer {
    Cpu cpu;
    Memory memory;
    MainBoard mainBoard;
 
    public void work() {
        cpu.run();
        memory.store();
        mainBoard.connect();
    }
     
    public static void main(String[] args) {
        Computer computer = new Computer();
        computer.cpu = new Cpu();
        computer.mainBoard = new MainBoard();
        computer.memory = new Memory();
        computer.work();
    }
}

执行结果如下图所示：