【Java】Java 中不同类型的类详解

2025-11-18 10:42:56 西游IP

Java 中不同类型的类详解一、基础类类型1. 普通类（Concrete Class）2. 抽象类（Abstract Class）3. 接口（Interface）4. 枚举类（Enum Class）

二、嵌套类与特殊类5. 内部类（Inner Class）6. 单例类（Singleton Class）7. 记录类（Record Class）（Java 14+）

三、高级类与设计模式相关类8. 密封类（Sealed Class）（Java 17+）9. 功能接口（Functional Interface）10. 工具类（Utility Class）11. 不可变类（Immutable Class）12. 代理类（Proxy Class）

四、其他重要概念13. POJO/Java Bean14. 注解类型（Annotation Type）

总结表格：类类型对比

Java 中不同类型的类详解

一、基础类类型

1. 普通类（Concrete Class）

定义：使用 class 声明，可直接实例化的类。

特点：

包含属性、方法、构造方法。默认可被继承（除非用 final 修饰）。示例：

public class Animal {

private String name;

public Animal(String name) { this.name = name; }

public void eat() { System.out.println(name + " is eating."); }

}

场景：具体业务逻辑的实现。

2. 抽象类（Abstract Class）

定义：用 abstract 修饰，不可直接实例化。特点：

可包含抽象方法（无实现）和具体方法。子类必须实现所有抽象方法（除非子类也是抽象类）。示例：public abstract class Shape {

public abstract double calculateArea();

public void printInfo() { System.out.println("This is a shape."); }

}

场景：定义通用模板，强制子类实现特定逻辑。

3. 接口（Interface）

定义：用 interface 声明，定义行为规范。特点：

Java 8+ 支持默认方法（default）、静态方法（static）。Java 9+ 支持私有方法。类通过 implements 实现接口（支持多继承）。示例：public interface Drawable {

void draw();

default void setColor(String color) { System.out.println("Color: " + color); }

}

场景：多继承行为规范（如 Comparable、Runnable）。

4. 枚举类（Enum Class）

定义：用 enum 声明，表示固定常量集合。特点：

每个常量是枚举类的实例。可包含属性、方法、构造方法（必须 private）。示例：public enum Day {

MONDAY("星期一"), TUESDAY("星期二");

private String chineseName;

private Day(String name) { this.chineseName = name; }

public String getChineseName() { return chineseName; }

}

场景：状态、类型等固定常量定义。

二、嵌套类与特殊类

5. 内部类（Inner Class）

定义：定义在另一个类内部的类，分为四种类型：

成员内部类（非静态）：public class Outer {

private int value = 10;

public class Inner { public void printValue() { System.out.println(value); } }

}

静态内部类：public class Outer {

private static int count = 5;

public static class StaticInner { public void printCount() { System.out.println(count); } }

}

局部内部类（定义在方法内）：public void someMethod() {

class LocalClass { /* ... */ }

}

匿名内部类（无类名，直接实现接口或继承类）：Runnable task = new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("Running!"); } };

场景：封装仅外部类使用的逻辑，或简化回调。

6. 单例类（Singleton Class）

定义：确保全局唯一实例的类。实现方式：

私有构造方法 + 静态实例 + 静态获取方法。枚举实现（推荐，线程安全且防反射）。示例：public class Singleton {

private static Singleton instance;

private Singleton() {}

public static synchronized Singleton getInstance() {

if (instance == null) { instance = new Singleton(); }

return instance;

}

场景：配置管理、数据库连接池等需全局唯一实例的场景。

7. 记录类（Record Class）（Java 14+）

定义：用 record 声明，不可变数据载体。特点：

自动生成 equals()、hashCode()、toString()。所有字段默认为 final。示例：public record Person(String name, int age) {}

场景：简化 DTO（数据传输对象）、不可变数据模型。

三、高级类与设计模式相关类

8. 密封类（Sealed Class）（Java 17+）

定义：用 sealed 声明，限制继承范围。特点：

使用 permits 指定允许的子类。子类必须为 final、sealed 或 non-sealed。示例：public abstract sealed class Shape permits Circle, Square {}

public final class Circle extends Shape {}

public non-sealed class Square extends Shape {}

场景：固定类型层次结构（如表达式树节点）。

9. 功能接口（Functional Interface）

定义：用 @FunctionalInterface 标记的接口，仅含一个抽象方法。特点：

支持 Lambda 表达式和方法引用。可包含默认方法和静态方法。示例：@FunctionalInterface

public interface Calculator { int calculate(int a, int b); }

Calculator add = (a, b) -> a + b;

场景：函数式编程（如 Runnable、Comparator）。

10. 工具类（Utility Class）

定义：通过私有构造方法 + 静态方法实现。特点：

禁止实例化（私有构造方法）。所有方法为 static，无状态。示例：public final class StringUtils {

private StringUtils() {}

public static boolean isEmpty(String str) { return str == null || str.trim().isEmpty(); }

}

场景：通用工具方法（如 Math、Collections）。

11. 不可变类（Immutable Class）

定义：对象状态创建后不可修改。实现：

所有字段 private final。不提供 setter，返回深拷贝对象。示例：public final class ImmutablePoint {

private final int x, y;

public ImmutablePoint(int x, int y) { this.x = x; this.y = y; }

public int getX() { return x; }

public int getY() { return y; }

}

场景：线程安全数据对象（如 String、LocalDate）。

12. 代理类（Proxy Class）

定义：通过 Proxy 动态生成的类，拦截方法调用。特点：

基于接口动态创建。常用于 AOP（日志、事务管理）。示例：Service proxy = (Service) Proxy.newProxyInstance(

Service.class.getClassLoader(),

new Class[] { Service.class },

(proxy, method, args) -> {

System.out.println("Before method");

return method.invoke(target, args);

}

);

场景：动态代理、远程方法调用（RMI）。

四、其他重要概念

13. POJO/Java Bean

定义：普通类的子集，用于数据模型。特点：

包含无参构造方法 + getter/setter。无业务逻辑，仅用于数据传输。示例：public class User {

private String name;

public User() {}

public String getName() { return name; }

public void setName(String name) { this.name = name; }

}

14. 注解类型（Annotation Type）

定义：用 @interface 声明，标记元数据。示例：public @interface MyAnnotation {

String value() default "";

int priority() default 0;

}

场景：框架标记（如 @Override、@SpringBootApplication）。

总结表格：类类型对比

类型核心特点典型应用场景普通类直接实例化，完整实现具体业务逻辑抽象类部分实现，强制子类扩展通用模板设计接口多继承行为规范，支持默认方法跨类共享行为（如排序、线程）枚举类固定常量集合，实例化控制状态、类型定义内部类封装外部类相关逻辑回调、事件处理单例类全局唯一实例资源管理（如配置、连接池）记录类（Java 14+）不可变数据载体，自动生成方法DTO、简化数据模型密封类（Java 17+）限制继承范围固定类型层次结构功能接口单一抽象方法，支持 Lambda函数式编程工具类静态方法集合，禁止实例化通用工具方法不可变类线程安全，状态不可变共享数据对象代理类动态生成，拦截方法调用AOP、远程调用