Теория: Модуль 3. Урок 3. Уровни методов в Java.

Оговорка: 14

Перед просмотром лекции желательно освежить в памяти знания про методы: что такое методы, как их создавать и как их вызывать, и про пакеты.

инстанс (instance) — один экземпляр (объект), созданный на основе класса.

instantiation (создание объекта) — процесс создания объекта на основе класса. Пример: new Object(); — где-то в памяти создан один экземпляр класса Object.

Уровни методов

Методы бывают двух уровней — уровня инстанс (не static) и уровня класса (static) .   Метод уровня инстанс — без ключевого слова static, если же слово static присутствует - метод уровня класса.

Поля, как и методы, тоже имеют уровень класса и объекта. Поля с модификатором static видны всем объектам (инстансам) класса, а без этого модификатора — видны только внутри отдельно взятого инстанса.

Пример instance level methods:

class Game {
	int levels = 3;

	public void printGameName() {
		System.out.println("Star Wars!");
	}
		
	public void printLevelCount() {
		System.out.printf("Levels count %d", this.levels);
	}
}

• Первый метод printGameName() —  выводит на экран название игры.
• Второй метод printLevelCount() — выводит на экран количество уровней.

Ссылка this не обязательна перед полем levels, поскольку метод нестатический и он привязан к конкретному экземпляру класса. Компилятор сам подставит туда this.

Эту ссылку, this, каждый нестатический метод, хранит в своем фрейме (помним, что фреймы методов находятся в стеке).

Чтобы вызывать нестатические методы — нужен конкретный инстанс. Сначала создаем инстанс класса, и после этого только вызываем.

class Main {

	public static void main(String... args) {
		Game game = new Game(); // создали объект
		game.printGameName(); // вызвали метод
	}
}

Нужен ли this при вызове этого метода? (Указатель на текущий инстанс в оперативной памяти).

В методе printGameName() не нужен, поскольку он привязан к своему объекту.

Добавим статический метод и поле:

class Game {
	static int someCounter = 0;

	int levels = 3;

	public static void setSomething() {
		someCounter++;
	}

	public void printGameName() {
		System.out.println("Star Wars!");
	}
		
	public void printLevelCount() {
		System.out.printf("Levels count %d", this.levels);
	}
}

При создании фрейма в стеке, для метода уровня класса, в фрейме не будет ссылки this. Такие методы не имеют доступа к полям инстанса. Для вызова такого метода не нужен инстанс, так как он не использует поля инстанса. Вызвать такой метод можно из под имени класса.

Вот так:

public class Main {
	public static void main(String... args) {
		Game.setSomething(); // обращаемся к статическому методу класса
	}
}

Но что делать, если нам нужен один статический метод, который сможет делать изменения в экземплярах своего класса или получать доступ к нестатическим полям этих экземпляров? — Нужно передать ему экземпляр, с которым должен провзаимодействовать этот статический метод.

Переделаем наш Game так:

public class Game {
	static int someCounter = 0;
	
	int levels = 3;
	
	public static void setSomething(Game someInstance) {
		someCounter++;
		someInstance.levels++; // теперь статический метод получает доступ к нестатическому полю, через объект
	}
	
	public void printGameName() {
		System.out.println("Star Wars!");
	}
	
	public void printLevelCount() {
		System.out.printf("Levels count %d", this.levels);
	}
}

Использовать это можно так:

public class Main {
	public static void main(String... args) {
		Game game = new Game();
		Game.setSomething(game);
	}
}

Статическое импортирование (дополнение к "Модуль 2. Урок 4. Пакеты в Java.")

Статический импорт позволяет использовать статические методы и поля импортируемых классов без имен этих классов.

Разберем пример:

package com;

class Foo {
	public static void main(String[] args) {
		double result = Math.sqrt(5); // 2.23606797749979
		System.out.println(result);
	}
}

Этот класс использует статический метод и поле: sqrt и out (у статического поля out мы просто вызвали метод println). Если проследить их пакетную иерархию — обнаружится, что Math и System находятся в java.lang, то есть они импортированы автоматически.

Но мы можем использовать эти статические методы и поля прямо, без указания имени их классов.

Для статического импорта, сюрприз-сюрприз, используется ключевое слово static перед адресом и звездочки .* после имени класса.

Пример:

package com;

import static java.lang.System.*;
import static java.lang.Math.*;
class Foo {
	public static void main(String[] args) {
		double result = sqrt(10); // 3.1622776601683795
		out.println(result);
	}
}

Не смотря на то, что java.lang и так импортируется автоматически, для статического импорта — все равно пришлось прописать импорты необходимых классов.

Обратите внимание, что при импортировании классов — точки в конце не нужно ставить!

Дальше создание классов на реальном проекте "Крестики-нолики".

Полезные ссылки

• Static методы / static переменные
• Использование ключевого слова this