Java非访问控制修饰符

Java除了提供public、protected等访问修饰符之外，为了实现一些其他的功能，Java 也提供了许多非访问修饰符。

static 修饰符，用来修饰类方法和类变量。

final 修饰符，用来修饰类、方法和变量，final 修饰的类不能够被继承，修饰的方法不能被继承类重新定义，修饰的变量为常量，是不可修改的。

abstract 修饰符，用来创建抽象类和抽象方法。

synchronized 和 volatile 修饰符，主要用于线程的编程。

static 修饰符

静态变量：static 关键字用来声明独立于对象的静态变量，无论一个类实例化多少对象，它的静态变量只有一份拷贝。静态变量也被称为类变量。局部变量不能被声明为 static 变量。

静态方法：static 关键字用来声明独立于对象的静态方法。静态方法不能使用类的非静态变量。静态方法从参数列表得到数据，然后计算这些数据。

对类变量和方法的访问可以直接使用 类名.变量名 和 类名.方法名 的方式访问。

如下例所示，static修饰符用来创建类方法和类变量。

public class InstanceCounter {
   private static int numInstances = 0;
   protected static int getCount() {
      return numInstances;
   }
 
   private static void addInstance() {
      numInstances++;
   }
 
   InstanceCounter() {
      InstanceCounter.addInstance();
   }
 
   public static void main(String[] arguments) {
      System.out.println("Starting with " +
      InstanceCounter.getCount() + " instances"); // Starting with 0 instances
      for (int i = 0; i < 500; ++i){
         new InstanceCounter();
          }
      System.out.println("Created " +
      InstanceCounter.getCount() + " instances");  // Created 500 instances
   }
}

final 修饰符

final 变量

final 变量能被显式地初始化并且只能初始化一次。被声明为 final 的对象的引用不能指向不同的对象。但是 final 对象里的数据可以被改变。也就是说 final 对象的引用不能改变，但是里面的值可以改变。

final 修饰符通常和 static 修饰符一起使用来创建类常量。

public class Test{
    final int value = 10;
    // 下面是声明常量的实例
    public static final int BOXWIDTH = 6;
    static final String TITLE = "Manager";
 
    public void changeValue(){
        value = 12;
    }
}
// error: cannot assign a value to final variable value
//        value = 12; //将输出一个错误
//        ^
// 1 error

final 方法

类中的 final 方法可以被子类继承，但是不能被子类修改。

声明 final 方法的主要目的是防止该方法的内容被修改。

如下所示，使用 final 修饰符声明方法。

public class Test{
    public final void testMethod(){
       // 方法体
    }
}

final 类

final 类不能被继承，没有类能够继承 final 类的任何特性。

public final class Test {
    // 类体
}

abstract 修饰符

抽象类

抽象类不能用来实例化对象，声明抽象类的唯一目的是为了将来对该类进行扩充。

一个类不能同时被 abstract 和 final 修饰。如果一个类包含抽象方法，那么该类一定要声明为抽象类，否则将出现编译错误。

抽象类可以包含抽象方法和非抽象方法。

abstract class Test{ // 抽象类
   private double height;
   private String name;
   private Date birth;
   public abstract void hear(); // 抽象方法
   public abstract void eat(); // 抽象方法
}

抽象方法

抽象方法是一种没有任何实现的方法，该方法的的具体实现由子类提供。

任何继承抽象类的子类必须实现父类的所有抽象方法，除非该子类也是抽象类。

如果一个类包含若干个抽象方法，那么该类必须声明为抽象类。抽象类可以不包含抽象方法。

抽象方法的声明以分号结尾，例如：public abstract sample();。

public abstract class SuperClass{
    abstract void testMethod(); // 抽象方法
}
 
class SubClass extends SuperClass{
    // 实现抽象方法
    void testMethod(){
        //.........
    }
}

抽象方法不能被声明成 final 和 static。

// final不能同时和abstract使用，因为abstract是需要被子类继承覆盖的，否则毫无意义；
// 而final 用是禁止继承的，两者相互排斥，所以不能共用.
abstract final void testMethod();

// static 和 abstract 也是不能连用的，因为 static 是类级别的不能被子类覆盖，
// 而 abstract 需要被继承实现，两者相互矛盾。
abstract final void testMethod();

synchronized 修饰符

synchronized 关键字声明的方法同一时间只能被一个线程访问。synchronized 修饰符可以应用于四个访问修饰符。

public synchronized void buyTicket(){
    // .......
}

transient 修饰符

序列化的对象包含被 transient 修饰的实例变量时，java 虚拟机(JVM)跳过该特定的变量。

该修饰符包含在定义变量的语句中，用来预处理类和变量的数据类型。

public transient int a = 55;   // 不会持久化
public int b; // 持久化

/**
 *当对象被序列化（写入字节序列到目标文件）时，transient阻止实例中那些用此关键字声明的变量持久化；
 *当对象被反序列化时（从源文件读取字节序列进行重构），这样的实例变量值不会被持久化和恢复。
 */
//定义一个需要序列化的类
class People implements Serializable{
    String name; //姓名
    transient Integer age; //年龄
    public People(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String toString(){
        return "姓名 = "+name+" ,年龄 = "+age;
    }
}

public class TransientPeople {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, 
            IOException, ClassNotFoundException {
        People p = new People("爪哇菌",30);
        System.out.println(p); //打印对象的值:  姓名 = 爪哇菌 ,年龄 = 30
        ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(
                new FileOutputStream("d://people.txt"));
        os.writeObject(p);//写入文件(序列化)
        os.close();
        ObjectInputStream is = new ObjectInputStream(
                new FileInputStream("d://people.txt"));
        p = (People)is.readObject();//将文件数据转换为对象（反序列化）
        System.out.println(p); // 年龄数据未定义：  姓名 = 爪哇菌 ,年龄 = null
        is.close();
    }
}

volatile 修饰符

volatile 修饰的成员变量在每次被线程访问时，都强制从共享内存中重新读取该成员变量的值。而且，当成员变量发生变化时，会强制线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻，两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。

volatile可以用在任何变量前面，但不能用于final变量前面，因为final型的变量是禁止修改的。

一个 volatile 对象引用可能是 null。

/**
 *通常情况下，在一个线程调用run()方法（在Runnable开启的线程），在另一个线程调用stop()方法。 
 *如果第一行中缓冲区的active值被使用，那么在第二行的active 值为false时循环不会停止。
 *但是以下代码中我们使用了 volatile 修饰 active，所以该循环会停止。
 */
public class MyRunnable implements Runnable {
    private volatile boolean active;
    public void run() {
        active = true;
        while (active) { // 第一行
            // 代码
        }
    }
    public void stop(){
        active = false; // 第二行
    }
}

还有个使用场景是单例模式中采用DCL双锁检测（double checked locking）机制，在多线程访问的情况下，可使用volatitle修改，保证多线程下的可见性。缺点是性能有损失，因此单线程情况下不必用此修饰符。

class Singleton{
    private volatile static Singleton instance = null;
    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        if(instance==null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if(instance==null)
                    instance = new Singleton();
            }
        }
        return instance;
    }
}

Java非访问控制修饰符

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