頂層類

前言

本文內容根據 Java 官方教程中的《課程：類和物件》撰寫而成，

本文提供的是 JDK 14 的示例代碼，

定義

頂層類（Top-Level Class），是 Java 中對類的一種定義方式，在 .java 檔案中，處于最外層的類就稱為頂層類，在其外部不存在將其包圍起來的任何代碼塊，下面的示例就是一個典型的頂層類：

 1 /**
 2  * 定義一個公共的頂層類，
 3  */
 4 public class MyClass {
 5     public static void main(String[] args) {
 6         System.out.println("Hello World!");
 7     }
 8 }
 9 /* 輸出結果：
10 Hello World!
11 
12  */

概述

頂層類可宣告為 public，如前面示例中的 MyClass 類，也可宣告為包私有的，如下：

 1 /**
 2  * 定義一個包私有的頂層類，
 3  */
 4 class PackagePrivateClass {
 5     public static void main(String[] args) {
 6         System.out.println("PackagePrivateClass：這是一個包私有的頂層類，");
 7     }
 8 }
 9 /* 輸出結果：
10 PackagePrivateClass：這是一個包私有的頂層類，
11 
12  */

提示：在定義一個類時，如果在 class 關鍵字前不加 public、private 或 protected 關鍵字，那么這個類就宣告為包私有的（Package-Private），即它是類的默認宣告，包私有的類可在其所在的包內共享，但不能跨包共享，

不允許將頂層類宣告為 private 或 protected，因為頂層類在本質上不屬于私密類，如果將一個頂層類用 private 或 protected 關鍵字隱藏起來（即不對外共享），那就無法創建這個類的實體，等同于沒有定義這個類，

此外，不允許將頂層類宣告為 static，因為頂層類在本質上是非靜態的，只有在創建其實體時，才會將其加載到記憶體中，否則，Java 編譯器將會生成一條類似于“此處不允許使用修飾符 static”的錯誤訊息，

并列多個頂層類

在 .java 檔案中，允許多個頂層類并列存在，但只能有一個與其檔案名同名的、宣告為 public 的頂層類，這個與檔案名同名的頂層類可宣告為包私有的，但在這個檔案中的其他頂層類只能宣告為包私有的，

 1 /**
 2  * 定義一個頂層類，
 3  */
 4 public class TopLevelClass {
 5     public static void main(String[] args) {
 6         System.out.println("TopLevelClass：這是與 TopLevelClass.java 檔案同名的頂層類，");
 7         System.out.println(new AnotherClass().toString());
 8     }
 9 }
10 
11 /**
12  * 定義另一個頂層類，
13  */
14 class AnotherClass {
15     public AnotherClass() {
16     }
17 
18     @Override
19     public String toString() {
20         return "AnotherClass：這是在 TopLevelClass.java 檔案中的另一個頂層類，";
21     }
22 }
23 /* 輸出結果：
24 TopLevelClass：這是與 TopLevelClass.java 檔案同名的頂層類，
25 AnotherClass：這是在 TopLevelClass.java 檔案中的另一個頂層類，
26 
27  */

在上述示例中，若將 AnotherClass 類宣告為 public，則 Java 編譯器將會生成一條類似于“類 AnotherClass 是公共的，應在名為 AnotherClass.java 的檔案中宣告”的錯誤訊息，

宣告抽象類

可使用 abstract 關鍵字，將頂層類宣告為抽象類，如下：

 1 public class AbstractClassDemo {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         new Subclass().printName();
 4     }
 5 }
 6 
 7 /**
 8  * 定義一個抽象類，
 9  */
10 abstract class AbstractClass {
11     private final String name;
12 
13     // 定義抽象類的構造方法，
14     public AbstractClass() {
15         name = "AbstractClass：這是一個抽象類，";
16     }
17 
18     // 定義一個非抽象方法，
19     public String getName() {
20         return name;
21     }
22 
23     // 定義一個抽象方法，
24     public abstract void printName();
25 }
26 
27 /**
28  * 定義一個子類，
29  */
30 class Subclass extends AbstractClass {
31     private final String name;
32 
33     // 定義子類的構造方法，
34     public Subclass() {
35         super();
36         name = "Subclass：這是一個抽象類的子類，";
37     }
38 
39     // 實作父類的抽象方法，
40     @Override
41     public void printName() {
42         System.out.println(super.getName());
43         System.out.println(name);
44     }
45 }
46 /* 輸出結果：
47 AbstractClass：這是一個抽象類，
48 Subclass：這是一個抽象類的子類，
49 
50  */

想要了解有關抽象類的更多資訊，請參閱《抽象類》，

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