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：

1. package mypackage; 
2. class Person { 
3.     private String firstname; 
4.     private String lastname; 
5.     protected void setFirstname(String firstname) { 
6.         this.firstname = firstname; 
7.     } 
8.     protected void setLastname(String lastname) { 
9.         this.lastname = lastname; 
10.     } 
11.     protected String getFirstname() { 
12.         return this.firstname; 
13.     } 
14.     protected String getLastname() { 
15.         return this.lastname; 
16.     } 
17. } 

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：

1. package mypackage; 
2. import java.util.*; 
3. public class Company { 
4.     private ArrayList<Person> people; 
5.     public Company() { 
6.         this.people = new ArrayList<Person>(); 
7.     } 
8.     public void addPerson(String firstname, String lastname) { 
9.         Person p = new Person(); 
10.         p.setFirstname(firstname); 
11.         p.setLastname(lastname); 
12.         this.people.add(p); 
13.     } 
14.     public void printPeople() { 
15.         for(int i = 0; i < this.people.size(); i++) { 
16.             System.out.println(this.people.get(i).getFirstname() + " " + this.people.get(i).getLastname()); 
17.         } 
18.     } 
19. } 

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：

1. import mypackage.*; 
2. public class MainDriver { 
3.     public static void main(String[] args) { 
4.         Company c = new Company(); 
5.         c.addPerson("Nic", "Raboy"); 
6.         c.printPeople(); 
7.         Person p = new Person(); 
8.         p.setFirstname("Maria"); 
9.         p.setLastname("Campos"); 
10.     } 
11. } 

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：

1. abstract class Shape { 
2.     abstract int getArea(int width, int height); 
3. } 

然后在子类里，你才可以增加例如下面这样的代码：

1. class Rectangle extends Shape { 
2.     int getArea(int width, int height) { 
3.         return width * height; 
4.     } 
5. } 

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：

1. import java.lang.*; 
2. public class ThreadExample { 
3.     public static void main(String[] args) { 
4.         Thread thread1 = new Thread(new Runnable() { 
5.             public void run() { 
6.                 print("THREAD 1"); 
7.             } 
8.         }); 
9.         Thread thread2 = new Thread(new Runnable() { 
10.             public void run() { 
11.                 print("THREAD 2"); 
12.             } 
13.         }); 
14.         thread1.start(); 
15.         thread2.start(); 
16.     } 
17.     public static void print(String s) { 
18.         for(int i = 0; i < 5; i++) { 
19.             System.out.println(s + ": " + i); 
20.         } 
21.     } 
22. } 

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：

1. public static synchronized void print(String s) { 
2.     for(int i = 0; i < 5; i++) { 
3.         System.out.println(s + ": " + i); 
4.     } 
5. } 

接下来，让我们看看使用volatile 修饰符的例子：

1. import java.lang.*; 
2. public class ThreadExample { 
3.     public static volatile boolean isActive; 
4.     public static void main(String[] args) { 
5.         isActive = true; 
6.         Thread thread1 = new Thread(new Runnable() { 
7.             public void run() { 
8.                 while(true) { 
9.                     if(isActive) { 
10.                         System.out.println("THREAD 1"); 
11.                         isActive = false; 
12.                     } 
13.                 } 
14.             } 
15.         }); 
16.         Thread thread2 = new Thread(new Runnable() { 
17.             public void run() { 
18.                 while(true) { 
19.                     if(!isActive) { 
20.                         System.out.println("THREAD 2"); 
21.                         try { 
22.                             Thread.sleep(100); 
23.                         } catch (Exception e) { 
24.                         } 
25.                         isActive = true; 
26.                     } 
27.                 } 
28.             } 
29.         }); 
30.         thread1.start(); 
31.         thread2.start(); 
32.     } 
33. } 

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。

作者：小峰

来源：51CTO