Java 基础之修饰符关键词整理

Java 基础之修饰符关键词整理

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：

1. 访问控制修饰符
2. 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
Volatile	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，那么第一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。最后，如果我有什么遗漏或解释错误的地方，欢迎各位不吝指出。

感谢阅读，希望能帮助到大家，谢谢大家对本站的支持！

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