本節(jié)介紹依賴(lài)于使用對(duì)象引用的類(lèi)的更多方面以及你在前面的對(duì)象部分中了解到的點(diǎn)運(yùn)算符。

方法返回到調(diào)用它的代碼。

完成方法中的所有語(yǔ)句。

到達(dá)return語(yǔ)句。

或拋出異常（稍后介紹）。

以先發(fā)生者為準(zhǔn)。

你在方法聲明中聲明方法的返回類(lèi)型，在方法體內(nèi)，使用return語(yǔ)句返回值。

聲明為void的任何方法都不返回值，它不需要包含return語(yǔ)句，但它可能會(huì)這樣做，在這種情況下，可以使用return語(yǔ)句分支出控制流程塊并退出該方法，并且可以像這樣使用：

return;

如果你嘗試從聲明為void的方法返回值，則會(huì)出現(xiàn)編譯器錯(cuò)誤。

任何未聲明為void的方法都必須包含帶有相應(yīng)返回值的return語(yǔ)句，如下所示：

return returnValue;

返回值的數(shù)據(jù)類(lèi)型必須與方法聲明的返回類(lèi)型匹配，你不能從聲明為返回布爾值的方法返回一個(gè)整數(shù)值。

在對(duì)象部分中討論的Rectangle類(lèi)中的getArea()方法返回一個(gè)整數(shù)：

// a method for computing the area of the rectangle
public int getArea() {
   return width * height;
}

此方法返回表達(dá)式width * height求值的整數(shù)。

getArea方法返回基本類(lèi)型，方法還可以返回引用類(lèi)型，例如，在一個(gè)操作Bicycle對(duì)象的程序中，我們可能有這樣的方法：

public Bicycle seeWhosFastest(Bicycle myBike, Bicycle yourBike,
                              Environment env) {
    Bicycle fastest;
    // code to calculate which bike is 
    // faster, given each bike"s gear 
    // and cadence and given the 
    // environment (terrain and wind)
    return fastest;
}

如果此部分讓你感到困惑，請(qǐng)?zhí)^(guò)它并在完成接口和繼承課程后返回該部分。

當(dāng)一個(gè)方法使用類(lèi)名作為其返回類(lèi)型時(shí)，例如whosFastest，返回對(duì)象的類(lèi)型類(lèi)必須是返回類(lèi)型的子類(lèi)或確切的類(lèi)。假設(shè)你有一個(gè)類(lèi)層次結(jié)構(gòu)，其中ImaginaryNumber是java.lang.Number的子類(lèi)，而java.lang.Number又是Object的子類(lèi)，如下圖所示。

現(xiàn)在假設(shè)你有一個(gè)聲明為返回Number的方法：

public Number returnANumber() {
    ...
}

returnANumber方法可以返回ImaginaryNumber而不是Object，ImaginaryNumber是一個(gè)Number，因?yàn)樗?b>Number的子類(lèi)，但是，Object不一定是Number — 它可以是String或其他類(lèi)型。

你可以重寫(xiě)方法并定義它以返回原始子類(lèi)的方法，如下所示：

public ImaginaryNumber returnANumber() {
    ...
}

這種稱(chēng)為協(xié)變返回類(lèi)型的技術(shù)意味著允許返回類(lèi)型在與子類(lèi)相同的方向上變化。

注意：你還可以使用接口名稱(chēng)作為返回類(lèi)型，在這種情況下，返回的對(duì)象必須實(shí)現(xiàn)指定的接口。

在實(shí)例方法或構(gòu)造函數(shù)中，這是對(duì)當(dāng)前對(duì)象的引用 — 正在調(diào)用其方法或構(gòu)造函數(shù)的對(duì)象，你可以使用此方法從實(shí)例方法或構(gòu)造函數(shù)中引用當(dāng)前對(duì)象的任何成員。

使用this關(guān)鍵字的最常見(jiàn)原因是因?yàn)樽侄伪环椒ɑ驑?gòu)造函數(shù)參數(shù)遮蔽。

例如，Point類(lèi)就是這樣寫(xiě)的：

public class Point {
    public int x = 0;
    public int y = 0;
        
    //constructor
    public Point(int a, int b) {
        x = a;
        y = b;
    }
}

但它可能是這樣寫(xiě)的：

public class Point {
    public int x = 0;
    public int y = 0;
        
    //constructor
    public Point(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

構(gòu)造函數(shù)的每個(gè)參數(shù)都會(huì)影響對(duì)象的一個(gè)??字段 — 構(gòu)造函數(shù)內(nèi)部的x是構(gòu)造函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)的本地副本，要引用Point字段x，構(gòu)造函數(shù)必須使用this.x。

在構(gòu)造函數(shù)中，你還可以使用this關(guān)鍵字來(lái)調(diào)用同一個(gè)類(lèi)中的另一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，這樣做稱(chēng)為顯式構(gòu)造函數(shù)調(diào)用，這是另一個(gè)Rectangle類(lèi)，其實(shí)現(xiàn)與對(duì)象部分中的實(shí)現(xiàn)不同。

public class Rectangle {
    private int x, y;
    private int width, height;
        
    public Rectangle() {
        this(0, 0, 1, 1);
    }
    public Rectangle(int width, int height) {
        this(0, 0, width, height);
    }
    public Rectangle(int x, int y, int width, int height) {
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.width = width;
        this.height = height;
    }
    ...
}

該類(lèi)包含一組構(gòu)造函數(shù)，每個(gè)構(gòu)造函數(shù)初始化一些或所有矩形的成員變量，構(gòu)造函數(shù)為任何成員變量提供默認(rèn)值，其初始值不是由參數(shù)提供的。例如，無(wú)參數(shù)構(gòu)造函數(shù)在坐標(biāo)0,0處創(chuàng)建1x1矩形。雙參數(shù)構(gòu)造函數(shù)調(diào)用四參數(shù)構(gòu)造函數(shù)，傳遞寬度和高度，但始終使用0,0坐標(biāo)，和之前一樣，編譯器根據(jù)參數(shù)的數(shù)量和類(lèi)型確定要調(diào)用的構(gòu)造函數(shù)。

如果存在，則另一個(gè)構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用必須是構(gòu)造函數(shù)中的第一行。

訪問(wèn)級(jí)別修飾符確定其他類(lèi)是否可以使用特定字段或調(diào)用特定方法，訪問(wèn)控制有兩個(gè)級(jí)別：

在頂級(jí) — public或package-private（沒(méi)有顯式修飾符）。

在成員級(jí)別 — public、private、protected或package-private（無(wú)顯式修飾符）。

可以使用修飾符public聲明一個(gè)類(lèi)，在這種情況下，該類(lèi)對(duì)于所有類(lèi)都可見(jiàn)，如果一個(gè)類(lèi)沒(méi)有修飾符（默認(rèn)，也稱(chēng)為包私有），它只在自己的包中可見(jiàn)（包是相關(guān)類(lèi)的命名組 — 你將在后面的課程中了解它們）。

在成員級(jí)別，你也可以使用public修飾符或無(wú)修飾符（package-private），就像使用頂級(jí)類(lèi)一樣，并且具有相同的含義。對(duì)于成員，還有兩個(gè)額外的訪問(wèn)修飾符：private和protected，private修飾符指定只能在其自己的類(lèi)中訪問(wèn)該成員，protected修飾符指定只能在其自己的包中訪問(wèn)該成員（與package-private一樣），此外，還可以在另一個(gè)包中通過(guò)其類(lèi)的子類(lèi)訪問(wèn)該成員。

下表顯示了每個(gè)修飾符允許的成員訪問(wèn)權(quán)限。

第一個(gè)數(shù)據(jù)列指示類(lèi)本身是否可以訪問(wèn)由訪問(wèn)級(jí)別定義的成員，如你所見(jiàn)，類(lèi)始終可以訪問(wèn)自己的成員，第二列指示與該類(lèi)相同的包中的類(lèi)（不管父子關(guān)系）可以訪問(wèn)該成員，第三列指示在此包外聲明的該類(lèi)的子類(lèi)是否可以訪問(wèn)該成員，第四列指示是否所有類(lèi)都可以訪問(wèn)該成員。

訪問(wèn)級(jí)別以?xún)煞N方式影響你，首先，當(dāng)你使用來(lái)自其他源的類(lèi)（例如Java平臺(tái)中的類(lèi)）時(shí)，訪問(wèn)級(jí)別將確定你自己的類(lèi)可以使用的那些類(lèi)的哪些成員，其次，當(dāng)你編寫(xiě)一個(gè)類(lèi)時(shí)，你需要確定每個(gè)成員變量和類(lèi)中的每個(gè)方法應(yīng)具有的訪問(wèn)級(jí)別。

讓我們看一下類(lèi)的集合，看看訪問(wèn)級(jí)別如何影響可見(jiàn)性，下圖顯示了此示例中的四個(gè)類(lèi)以及它們之間的關(guān)系。

下表顯示了Alpha類(lèi)的成員對(duì)于可應(yīng)用于它們的每個(gè)訪問(wèn)修飾符的可見(jiàn)性。

選擇訪問(wèn)級(jí)別的提示：

如果其他程序員使用你的類(lèi)，你希望確保不會(huì)發(fā)生濫用錯(cuò)誤，訪問(wèn)級(jí)別可以幫助你執(zhí)行此操作。

使用對(duì)特定成員有意義的最嚴(yán)格的訪問(wèn)級(jí)別，除非你有充分的理由不使用private。

避免除常量之外的public字段（本教程中的許多示例都使用public字段，這可能有助于簡(jiǎn)明地說(shuō)明一些要點(diǎn)，但不建議用于生產(chǎn)代碼），public字段傾向于將你鏈接到特定實(shí)現(xiàn)，并限制你更改代碼的靈活性。

在本節(jié)中，我們將討論使用static關(guān)鍵字創(chuàng)建屬于類(lèi)的字段和方法，而不是類(lèi)的實(shí)例。

當(dāng)從同一個(gè)類(lèi)藍(lán)圖創(chuàng)建許多對(duì)象時(shí)，它們每個(gè)都有自己不同的實(shí)例變量副本，在Bicycle類(lèi)的情況下，實(shí)例變量是cadence、gear和speed，每個(gè)Bicycle對(duì)象都有這些變量自己的值，這些變量存儲(chǔ)在不同的內(nèi)存位置。

有時(shí)，你希望擁有所有對(duì)象共有的變量，這是通過(guò)static修飾符完成的，在聲明中具有static修飾符的字段稱(chēng)為靜態(tài)字段或類(lèi)變量，它們與類(lèi)相關(guān)聯(lián)，而不是與任何對(duì)象相關(guān)聯(lián)，該類(lèi)的每個(gè)實(shí)例共享一個(gè)類(lèi)變量，該變量位于內(nèi)存中的一個(gè)固定位置，任何對(duì)象都可以更改類(lèi)變量的值，但也可以在不創(chuàng)建類(lèi)實(shí)例的情況下操作類(lèi)變量。

例如，假設(shè)你要?jiǎng)?chuàng)建多個(gè)Bicycle對(duì)象并為每個(gè)對(duì)象分配一個(gè)序列號(hào)，從第一個(gè)對(duì)象開(kāi)始為1，此ID號(hào)對(duì)于每個(gè)對(duì)象都是唯一的，因此是一個(gè)實(shí)例變量。同時(shí)，你需要一個(gè)字段來(lái)跟蹤已創(chuàng)建的Bicycle對(duì)象的數(shù)量，以便你知道要分配給下一個(gè)對(duì)象的ID，這樣的字段與任何單個(gè)對(duì)象無(wú)關(guān)，而與整個(gè)類(lèi)有關(guān)，為此，你需要一個(gè)類(lèi)變量numberOfBicycles，如下所示：

public class Bicycle {
        
    private int cadence;
    private int gear;
    private int speed;
        
    // add an instance variable for the object ID
    private int id;
    
    // add a class variable for the
    // number of Bicycle objects instantiated
    private static int numberOfBicycles = 0;
        ...
}

類(lèi)變量由類(lèi)名本身引用，如：

Bicycle.numberOfBicycles

這清楚地表明它們是類(lèi)變量。

注意：你也可以使用對(duì)象引用來(lái)引用靜態(tài)字段myBike.numberOfBicycles，但這是不鼓勵(lì)的，因?yàn)樗鼪](méi)有說(shuō)明它們是類(lèi)變量。

你可以使用Bicycle構(gòu)造函數(shù)來(lái)設(shè)置id實(shí)例變量并增加numberOfBicycles類(lèi)變量：

public class Bicycle {
        
    private int cadence;
    private int gear;
    private int speed;
    private int id;
    private static int numberOfBicycles = 0;
        
    public Bicycle(int startCadence, int startSpeed, int startGear){
        gear = startGear;
        cadence = startCadence;
        speed = startSpeed;

        // increment number of Bicycles
        // and assign ID number
        id = ++numberOfBicycles;
    }

    // new method to return the ID instance variable
    public int getID() {
        return id;
    }
        ...
}

Java編程語(yǔ)言支持靜態(tài)方法以及靜態(tài)變量，靜態(tài)方法在其聲明中具有static修飾符，應(yīng)該使用類(lèi)名調(diào)用，而不需要?jiǎng)?chuàng)建類(lèi)的實(shí)例，如：

ClassName.methodName(args)

注意：你也可以使用對(duì)象引用來(lái)引用靜態(tài)方法instanceName.methodName(args)，但這是不鼓勵(lì)的，因?yàn)樗鼪](méi)有說(shuō)明它們是類(lèi)方法。

靜態(tài)方法的常見(jiàn)用途是訪問(wèn)靜態(tài)字段，例如，我們可以向Bicycle類(lèi)添加一個(gè)靜態(tài)方法來(lái)訪問(wèn)numberOfBicycles靜態(tài)字段：

public static int getNumberOfBicycles() {
    return numberOfBicycles;
}

并非所有實(shí)例和類(lèi)變量和方法的組合都是允許的：

實(shí)例方法可以直接訪問(wèn)實(shí)例變量和實(shí)例方法。

實(shí)例方法可以直接訪問(wèn)類(lèi)變量和類(lèi)方法。

類(lèi)方法可以直接訪問(wèn)類(lèi)變量和類(lèi)方法。

類(lèi)方法不能直接訪問(wèn)實(shí)例變量或?qū)嵗椒?— 它們必須使用對(duì)象引用，此外，類(lèi)方法不能使用this關(guān)鍵字，因?yàn)闆](méi)有要引用的實(shí)例。

static修飾符與final修飾符結(jié)合使用，也用于定義常量，final修飾符表示此字段的值不能更改。

例如，以下變量聲明定義了一個(gè)名為PI的常量，其值是pi的近似值（圓周長(zhǎng)與直徑之比）：

static final double PI = 3.141592653589793;

以這種方式定義的常量不能重新分配，如果你的程序嘗試這樣做，則它是編譯時(shí)錯(cuò)誤，按照慣例，常量值的名稱(chēng)拼寫(xiě)為大寫(xiě)字母，如果名稱(chēng)由多個(gè)單詞組成，則單詞由下劃線（_）分隔。

注意：如果將基本類(lèi)型或字符串定義為常量并且該值在編譯時(shí)已知，則編譯器會(huì)將代碼中的常量名稱(chēng)替換為其值，這稱(chēng)為編譯時(shí)常量。如果外部世界中常量的值發(fā)生變化（例如，如果立法規(guī)定pi實(shí)際上應(yīng)該是3.975），則需要重新編譯使用此常量來(lái)獲取當(dāng)前值的任何類(lèi)。

在本節(jié)中進(jìn)行了所有修改之后，Bicycle類(lèi)現(xiàn)在是：

public class Bicycle {
        
    private int cadence;
    private int gear;
    private int speed;
        
    private int id;
    
    private static int numberOfBicycles = 0;

        
    public Bicycle(int startCadence,
                   int startSpeed,
                   int startGear) {
        gear = startGear;
        cadence = startCadence;
        speed = startSpeed;

        id = ++numberOfBicycles;
    }

    public int getID() {
        return id;
    }

    public static int getNumberOfBicycles() {
        return numberOfBicycles;
    }

    public int getCadence() {
        return cadence;
    }
        
    public void setCadence(int newValue) {
        cadence = newValue;
    }
        
    public int getGear(){
        return gear;
    }
        
    public void setGear(int newValue) {
        gear = newValue;
    }
        
    public int getSpeed() {
        return speed;
    }
        
    public void applyBrake(int decrement) {
        speed -= decrement;
    }
        
    public void speedUp(int increment) {
        speed += increment;
    }
}

如你所見(jiàn)，你通常可以在其聲明中為字段提供初始值：

public class BedAndBreakfast {

    // initialize to 10
    public static int capacity = 10;

    // initialize to false
    private boolean full = false;
}

當(dāng)初始化值可用并且初始化可以放在一行上時(shí)，這很有效，然而，這種形式的初始化由于其簡(jiǎn)單性而具有局限性，如果初始化需要一些邏輯（例如，錯(cuò)誤處理或for循環(huán)來(lái)填充復(fù)雜數(shù)組），則簡(jiǎn)單的賦值是不合適的。實(shí)例變量可以在構(gòu)造函數(shù)中初始化，其中可以使用錯(cuò)誤處理或其他邏輯，為了為類(lèi)變量提供相同的功能，Java編程語(yǔ)言包括靜態(tài)初始化塊。

注意：沒(méi)有必要在類(lèi)定義的開(kāi)頭聲明字段，盡管這是最常見(jiàn)的做法，只有在使用它們之前才需要聲明和初始化它們。

靜態(tài)初始化塊是用大括號(hào){}括起來(lái)的常規(guī)代碼塊，前面是static關(guān)鍵字，這是一個(gè)例子：

static {
    // whatever code is needed for initialization goes here
}

一個(gè)類(lèi)可以有任意數(shù)量的靜態(tài)初始化塊，它們可以出現(xiàn)在類(lèi)體中的任何位置，運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)保證按照它們?cè)谠创a中出現(xiàn)的順序調(diào)用靜態(tài)初始化塊。

還有靜態(tài)塊的替代方法 — 你可以編寫(xiě)私有靜態(tài)方法：

class Whatever {
    public static varType myVar = initializeClassVariable();
        
    private static varType initializeClassVariable() {

        // initialization code goes here
    }
}

私有靜態(tài)方法的優(yōu)點(diǎn)是，如果需要重新初始化類(lèi)變量，可以在以后重用它們。

通常，你可以使用代碼在構(gòu)造函數(shù)中初始化實(shí)例變量，使用構(gòu)造函數(shù)初始化實(shí)例變量有兩種選擇：初始化塊和final方法。

實(shí)例變量的初始化程序塊看起來(lái)就像靜態(tài)初始化程序塊，但沒(méi)有static關(guān)鍵字：

{
    // whatever code is needed for initialization goes here
}

Java編譯器將初始化程序塊復(fù)制到每個(gè)構(gòu)造函數(shù)中，因此，該方法可用于在多個(gè)構(gòu)造函數(shù)之間共享代碼塊。

無(wú)法在子類(lèi)中重寫(xiě)final方法，這在接口和繼承的課程中討論，以下是使用final方法初始化實(shí)例變量的示例：

class Whatever {
    private varType myVar = initializeInstanceVariable();
        
    protected final varType initializeInstanceVariable() {

        // initialization code goes here
    }
}

如果子類(lèi)可能想要重用初始化方法，這尤其有用，該方法是final，因?yàn)樵趯?shí)例初始化期間調(diào)用非final方法可能會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題。

類(lèi)聲明為類(lèi)命名，并將類(lèi)主體括在大括號(hào)之間，類(lèi)名可以在前面加上修飾符，類(lèi)主體包含類(lèi)的字段、方法和構(gòu)造函數(shù)，類(lèi)使用字段來(lái)包含狀態(tài)信息，并使用方法來(lái)實(shí)現(xiàn)行為，初始化類(lèi)的新實(shí)例的構(gòu)造函數(shù)使用類(lèi)的名稱(chēng)，看起來(lái)像沒(méi)有返回類(lèi)型的方法。

你可以通過(guò)相同的方式控制對(duì)類(lèi)和成員的訪問(wèn)：在聲明中使用諸如public之類(lèi)的訪問(wèn)修飾符。

你可以通過(guò)在成員聲明中使用static關(guān)鍵字來(lái)指定類(lèi)變量或類(lèi)方法，未聲明為static的成員隱式地是實(shí)例成員，類(lèi)變量由類(lèi)的所有實(shí)例共享，可以通過(guò)類(lèi)名和實(shí)例引用來(lái)訪問(wèn)，類(lèi)的實(shí)例獲取每個(gè)實(shí)例變量的自己的副本，必須通過(guò)實(shí)例引用訪問(wèn)它們。

你可以使用new運(yùn)算符和構(gòu)造函數(shù)從類(lèi)創(chuàng)建對(duì)象，new運(yùn)算符返回對(duì)已創(chuàng)建對(duì)象的引用，你可以將引用分配給變量或直接使用它。

可以通過(guò)使用限定名稱(chēng)來(lái)引用可在其聲明的類(lèi)之外的代碼訪問(wèn)的實(shí)例變量和方法，實(shí)例變量的限定名稱(chēng)如下所示：

objectReference.variableName

方法的限定名稱(chēng)如下所示：

objectReference.methodName(argumentList)

或者：

objectReference.methodName()

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