- Understanding Class Members
- Class Variables
- Class Methods
- Constants
- The Bicycle Class
- Константы в Java на примерах
- Синтаксис
- Пример
- Зачем нужны?
- Статические и окончательные модификаторы
- Общий синтаксис
- Пример 1
- Пример 2
- Константы в Java
- Неименованные константы в Java
- Константы встроенных классов Java
- Где хранить константы
Understanding Class Members
In this section, we discuss the use of the static keyword to create fields and methods that belong to the class, rather than to an instance of the class.
Class Variables
When a number of objects are created from the same class blueprint, they each have their own distinct copies of instance variables. In the case of the Bicycle class, the instance variables are cadence , gear , and speed . Each Bicycle object has its own values for these variables, stored in different memory locations.
Sometimes, you want to have variables that are common to all objects. This is accomplished with the static modifier. Fields that have the static modifier in their declaration are called static fields or class variables. They are associated with the class, rather than with any object. Every instance of the class shares a class variable, which is in one fixed location in memory. Any object can change the value of a class variable, but class variables can also be manipulated without creating an instance of the class.
For example, suppose you want to create a number of Bicycle objects and assign each a serial number, beginning with 1 for the first object. This ID number is unique to each object and is therefore an instance variable. At the same time, you need a field to keep track of how many Bicycle objects have been created so that you know what ID to assign to the next one. Such a field is not related to any individual object, but to the class as a whole. For this you need a class variable, numberOfBicycles , as follows:
Class variables are referenced by the class name itself, as in
This makes it clear that they are class variables.
You can use the Bicycle constructor to set the id instance variable and increment the numberOfBicycles class variable:
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; >. >
Class Methods
The Java programming language supports static methods as well as static variables. Static methods, which have the static modifier in their declarations, should be invoked with the class name, without the need for creating an instance of the class, as in
instanceName.methodName(args)
A common use for static methods is to access static fields. For example, we could add a static method to the Bicycle class to access the numberOfBicycles static field:
public static int getNumberOfBicycles()
Not all combinations of instance and class variables and methods are allowed:
- Instance methods can access instance variables and instance methods directly.
- Instance methods can access class variables and class methods directly.
- Class methods can access class variables and class methods directly.
- Class methods cannot access instance variables or instance methods directlythey must use an object reference. Also, class methods cannot use the this keyword as there is no instance for this to refer to.
Constants
The static modifier, in combination with the final modifier, is also used to define constants. The final modifier indicates that the value of this field cannot change.
For example, the following variable declaration defines a constant named PI , whose value is an approximation of pi (the ratio of the circumference of a circle to its diameter):
static final double PI = 3.141592653589793;
Constants defined in this way cannot be reassigned, and it is a compile-time error if your program tries to do so. By convention, the names of constant values are spelled in uppercase letters. If the name is composed of more than one word, the words are separated by an underscore (_).
Note: If a primitive type or a string is defined as a constant and the value is known at compile time, the compiler replaces the constant name everywhere in the code with its value. This is called a compile-time constant. If the value of the constant in the outside world changes (for example, if it is legislated that pi actually should be 3.975), you will need to recompile any classes that use this constant to get the current value.
The Bicycle Class
After all the modifications made in this section, the Bicycle class is now:
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; >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; >>
Константы в Java на примерах
«Constant (константа)» – слово в английском языке, относящееся в основном к «ситуации, которая не меняется». Это одна из фундаментальных концепций программирования в Java, и у нее нет каких-либо специальных предпосылок или концепций, которые необходимо знать перед изучением, кроме базовых навыков программирования.
Константы в Java используются, когда необходимо реализовать «статическое» или постоянное значение для переменной. Язык программирования напрямую не поддерживает константы. Чтобы сделать любую переменную ею, мы должны использовать модификаторы static и final.
Синтаксис
static final datatype identifier_name = constant;
- Модификатор static делает переменную доступной без загрузки экземпляра ее определяющего класса.
- Последний модификатор делает переменную неизменной.
Причина, по которой мы должны использовать как статические, так и конечные модификаторы, заключается в том, что:
- Когда мы объявим переменную «var» только как статическую, все объекты одного класса смогут получить доступ к этому ‘var’ и изменить его значения.
- Когда мы объявляем переменную только как final, для каждого отдельного объекта будет создано несколько экземпляров одного и того же значения константы, и это неэффективно / нежелательно.
- Когда мы используем как static, так и final, тогда «var» остается статичным и может быть инициализирован только один раз, что делает его надлежащей константой, которая имеет общую ячейку памяти для всех объектов своего содержащего класса.
Пример
static final int MIN_AGE = 18;
Допустим, нам нужно определить, кто имеет право на получение постоянных водительских прав в группе людей. Мы уже знаем, что минимальный возраст для получения постоянных водительских прав составляет 18 лет.
Поэтому вместо того, чтобы просить пользователя ввести минимальный возраст для сравнения, мы объявляем идентификатор MIN_AGE как постоянное целое число со значением 18.
import java.util.*; public class DrivingLicense < public static void main(String [] args)< Scanner sc = new Scanner(System.in); static final int MIN_AGE = 18; //Minimum age requirement int[] list = new int[5]; System.out.println("Enter the age of people:"); for(int i=0;i<5;i++)< list[i] = sc.nextInt(); >System.out.println("Result for eligibility:"); for(int i=0;i<5;i++) < if(list[i] >= MIN_AGE) System.out.println(i + " is Eligible"); else System.out.println(i + " is Not Eligible"); > > >
Зачем нужны?
Константы делают вашу программу более легкой для чтения и понимания, когда ее читают другие. Использование их также повышает производительность, поскольку константы кэшируются как JVM, так и вашим приложением.
Статические и окончательные модификаторы
- Статический модификатор в основном используется для управления памятью.
- Это также позволяет переменной быть доступной без загрузки какого-либо экземпляра класса, в котором она определена.
- Последний модификатор означает, что значение переменной не может измениться. Как только значение назначено переменной, другое значение не может быть переназначено той же переменной.
С помощью модификатора final типы данных Primitive, такие как int, float, char, byte, long, short, double, Boolean, можно сделать неизменяемыми / неизменяемыми. Вместе, как мы поняли ранее, эти модификаторы создают постоянную переменную.
Общий синтаксис
public static final int MAX_VALUE = 1000;
Это соглашение использовать заглавную букву имени переменной, которую мы хотим объявить как константу. Если мы сохраним спецификатор доступа для постоянной переменной как частный, то его значения не могут быть изменены в этом классе.
Если мы оставим спецификатор доступа общедоступным для постоянной переменной, то его значения можно изменить в любом месте программы.
Пример 1
В этом примере мы использовали перечисление как enum Apple . Идентификаторы Jonathan, GoldenDel, RedDel, Winesap и Cortland называются константами перечисления.
Каждый из них неявно объявлен как публичный статический финальный член Apple. Переменная перечисления может быть создана как другая примитивная переменная. Он не использует «новый» для создания объекта.
‘ap’ имеет тип Apple, единственные значения, которые могут быть назначены (или могут содержать), являются значениями, определенными перечислением.
Все перечисления имеют два предопределенных метода: values() и valueOf(). Синтаксис этих встроенных методов:
public static enum-type [] .values() public static enum-type.valueOf (String str)
Метод values() дает массив, который состоит из списка констант перечисления. Метод valueOf() дает константу перечисления, значение которой соответствует строке, переданной в str.
Пример 2
enum Season < WINTER, SPRING, SUMMER, FALL; >class EnumExample < public static void main(String[] args) < for (Season s : Season.values()) System.out.println(s);//will display all the enum constants of Season Season s = Season.valueOf("WINTER"); System.out.println("S contains " + s);//output: S contains WINTER >>
В приведенном выше примере мы использовали два встроенных метода перечисления.
Константы в Java
Константа — постоянное значение, известное до начала работы программы и заданное в коде один раз.
Почему это удобно:
- Если вы используете значение многократно, а в ходе разработки его потребуется изменить, достаточно будет одной правки.
- Вместо длинного значения можно ставить в коде короткое имя константы.
- Нет риска ошибиться при очередном вводе значения.
По логике это надо бы называть «постоянной» — в противоположность переменной, — но традиция уже сложилась.
Константа может хранить число, строку, символ, ссылку на объект и др. Значение константы еще называют литералом (от англ. literal — буквальный), потому что его записывают как есть — без предварительных вычислений.
При объявлении констант в Java используют ключевое слово final — оно показывает, что литерал не должен меняться. Именовать константы принято заглавными буквами со знаком подчеркивания вместо пробела: ВОТ_ТАК.
Пример строковой константы:
public static final String MY_CONSTANT="Мой текст"; //создаем строку и присваиваем ей постоянное значение
Модификаторы public и static означают, что перед нами публичная константа уровня класса — без привязки к отдельным объектам, классам и т.д. Это аналог глобальной константы в Java. Значение константы всегда указывают при её создании. Если инициализация отложена, перед нами не константа, а «финальная переменная». Её значение тоже обычно задают только один раз, но:
- оно может быть получено в результате вычислений;
- если внутри финальной переменной лежит объект, его свойства можно менять, т.к. финализация действует на ссылку, а не на значение.
Важно следить, чтобы значение константы нигде не конфликтовало с логикой вычислений. Например, скорость звука может быть константой в одной среде, но в разных средах она разная. Если в коде мы сравниваем что-то со скоростью звука, хорошим вариантом будет создать финальную переменную, значение которой можно будет переопределять в зависимости от среды.
Неименованные константы в Java
Неименованная константа — постоянное произвольное значение, которое вносят в код однократно:
if (i 5 ) // 5 - это константа;
Если значение нужно использовать ещё где-то, лучше вынести его в именованную константу или финальную переменную.
Константы встроенных классов Java
Класс Integer в Джаве отвечает за обработку целых чисел типа int. Ограничителями диапазона значений int служат константы MIN_VALUE (минимальное значение) и MAX_VALUE (максимальное). Константы с теми же именами существуют и в остальных классах для обработки числовых данных: byte, long, float, double. При создании объекта нужного типа классы обращаются к пулам — массивам констант Java, где хранятся допустимые элементы диапазона.
Где хранить константы
Новички часто спрашивают, допустимо ли держать константы в интерфейсе или обязательно раскладывать их по классам. Единого ответа нет, но логичнее хранить константы ближе к месту использования. Общие для нескольких не связанных между собой классов константы можно вынести в отдельный класс.