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JavaSE——抽象类和接口
2024-07-07 10:00:05基础资料围观579次
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一 .抽象类
1.抽象类概念
在面向对象的概念中,所有的对象都是通过类来描绘的,但是反过来,并不是所有的类都是用来描绘对象的,如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象,这样的类就是抽象类;抽象类中不一定有抽象方法,而抽象方法一定在抽象类中。
2.抽象类语法
在Java中,一个类如果被 abstract 修饰称为抽象类,抽象类中被 abstract 修饰的方法称为抽象方法,抽象方法不用给出具体的实现体。
public abstract class Shape {
abstract public void draw();
abstract void calcArea();
public double getArea(){
return area;
}
protected double area;
}
注意:抽象类也是类,内部可以包含普通方法和属性,甚至构造方法。
3.抽象类特性
1. 抽象类不能直接实例化对象;
2. 抽象方法不能是 private修饰的;
3. 抽象方法不能被final和static修饰,因为抽象方法要被子类重写;4. 抽象类必须被继承,并且继承后子类要重写父类中的抽象方法,否则子类也是抽象类,必须要使用 abstract 修饰;
5. 抽象类中不一定包含抽象方法,但是有抽象方法的类一定是抽象类;
6. 抽象类中可以有构造方法,供子类创建对象时,初始化父类的成员变量;
例:
上述程序中抛出的异常都是一些常见的错误,请大家务必要重视!!
public abstract class Shape {
public String name;
public void eat() {
//...
}
public abstract void draw();
}
abstract class A extends Shape {
abstract void test();
}
class C extends A {
@Override
void test() {
//...
}
@Override
public void draw() {
//...
}
}
上述代码中我们可以看出抽象类必须被继承,并且继承后子类要重写父类中的抽象方法。
4.抽象类的作用
抽象类本身不能被实例化, 要想使用, 只能创建该抽象类的子类。 然后让子类重写抽象类中的抽象方法;这里大家肯定会有疑惑,普通的类也可以被继承呀, 普通的方法也可以被重写呀, 为啥非得用抽象类和抽象方法呢?确实如此,但是使用抽象类相当于多了一重编译器的校验。使用抽象类的场景就如上面的代码, 实际工作不应该由父类完成, 而应由子类完成。那么此时如果不小心误用成父类
了, 使用普通类编译器是不会报错的;但是父类是抽象类就会在实例化的时候提示错误, 让我们尽早发现问题。
二. 接口
1.接口的概念
在现实生活中,接口的例子比比皆是,最常见的就是属笔记本电脑上的USB口,电源插座等。电脑的USB口上,可以插:U盘、鼠标、键盘...所有符合USB协议的设备。
通过上述例子可以看出:接口就是公共的行为规范标准,大家在实现时,只要符合规范标准,就可以通用。在Java中,接口可以看成是:多个类的公共规范,是一种引用数据类型。
2.语法规则
接口的定义格式与定义类的格式基本相同,将class关键字换成 interface 关键字就定义了一个接口.
public interface 接口名称{
// 抽象方法
public abstract void method1(); // public abstract 是固定搭配,可以不写
public void method2();
abstract void method3();
}
提示:
1. 创建接口时, 接口的命名一般以大写字母 I 开头。
2. 接口的命名一般使用 "形容词" 词性的单词。
3. 阿里编码规范中约定, 接口中的方法和属性不要加任何修饰符号,保持代码的简洁性。
3.接口的使用
接口不能直接使用,必须要有一个"实现类"来"实现"该接口,实现接口中的所有抽象方法。
public class 类名称 implements 接口名称{
// ...
}
注意:子类和父类之间是extends 继承关系,类与接口之间是 implements 实现关系。
下面以笔记本电脑使用USB鼠标、USB键盘的例子给大家示例一下:
public interface USB {
void openDevice();
void closeDevice();
}
public class Mouse implements USB {
@Override
public void openDevice() {
System.out.println("打开鼠标");
}
@Override
public void closeDevice() {
System.out.println("关闭鼠标");
}
public void click(){
System.out.println("点击鼠标");
}
}
public class KeyBoard implements USB {
@Override
public void openDevice() {
System.out.println("打开键盘");
}
@Override
public void closeDevice() {
System.out.println("关闭键盘");
}
public void inPut(){
System.out.println("键盘输入");
}
}
public class Computer {
public void powerOn(){
System.out.println("打开笔记本电脑");
}
public void powerOff(){
System.out.println("关闭笔记本电脑");
}
public void useDevice(USB usb){
usb.openDevice();
if(usb instanceof Mouse){
Mouse mouse = (Mouse)usb;
mouse.click();
}else if(usb instanceof KeyBoard){
KeyBoard keyBoard = (KeyBoard)usb;
keyBoard.inPut();
}
usb.closeDevice();
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Computer computer = new Computer();
computer.powerOn();
computer.useDevice(new Mouse());// 使用鼠标设备
computer.useDevice(new KeyBoard()); // 使用键盘设备
computer.powerOff();
}
}
这里我们首先是创建了一个USB接口,然后再分别创建笔记本类,鼠标类,键盘类以及测试类。
4.接口特性
1. 接口类型是一种引用类型,但是不能直接new接口的对象
2. 接口中每一个方法都是public的抽象方法, 即接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract(只能是public abstract,其他修饰符都会报错)
3. 接口中的方法是不能在接口中实现的,只能由实现接口的类来实现,但是如果接口中的方法被default或者static修饰,那么可以有具体的实现。
4. 重写接口中方法时,不能使用默认的访问权限。
5. 接口中可以含有变量,但是接口中的变量会被隐式的指定为 public static final 变量。
6. 接口中不能有静态代码块和构造方法。
7. 接口虽然不是类,但是接口编译完成后字节码文件的后缀格式也是.class,一个接口对应一个字节码文件。
8. 如果一个类没有实现接口中的所有的抽象方法,则类必须设置为抽象类,如果这个抽象类被继承
那么就得实现所有的没被实现的方法。
5.实现多个接口
在Java中,类和类之间是单继承的,一个类只能有一个父类,即Java中不支持多继承,但是一个类可以实现多个接口。下面通过类来表示一组动物。
public abstract class Animal {
public String name;
public int age;
public Animal(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public abstract void eat();
}
public interface IFly {
void fly();
}
public interface IRunning {
void run();
}
public interface ISwimming {
void swim();
}
public class Fish extends Animal implements ISwimming{
public Fish(String name, int age) {
super(name, age);
}
@Override
public void swim() {
System.out.println(this.name+"正在游泳...");
}
@Override
public void eat() {
System.out.println(this.name+"正在吃鱼粮");
}
}
public class Frog extends Animal implements ISwimming,IRunning{
public Frog(String name, int age) {
super(name, age);
}
@Override
public void run() {
System.out.println(this.name + "正在往前跳...");
}
@Override
public void swim() {
System.out.println(this.name + "正在游泳...");
}
@Override
public void eat() {
System.out.println(this.name + "正在吃昆虫...");
}
}
public class Duck extends Animal implements ISwimming,IRunning,IFly{
public Duck(String name, int age) {
super(name, age);
}
@Override
public void fly() {
System.out.println(this.name + "正在飞翔...");
}
@Override
public void run() {
System.out.println(this.name + "正在跑...");
}
@Override
public void swim() {
System.out.println(this.name + "正在游泳...");
}
@Override
public void eat() {
System.out.println(this.name + "正在吃谷物...");
}
}
上面的代码展示了 Java 面向对象编程中最常见的用法: 一个类继承一个父类, 同时实现多种接口;继承表达的含义是 is - a 语义, 而接口表达的含义是具有 xxx 特性。
这样设计有什么好处呢? 时刻牢记多态的好处, 让程序猿忘记类型;有了接口之后, 类的使用者就不必关注具体类型,而只关注某个类是否具备某种能力。
6.接口间的继承
在Java中,类和类之间是单继承的,一个类可以实现多个接口,接口与接口之间可以多继承。即:用接口可以达到多继承的目的;接口间的继承相当于把多个接口合并在一起。
接口可以继承一个接口,达到复用的效果,使用 extends 关键字。
interface IRunning {
void run();
}
interface ISwimming {
void swim();
}
interface IAmphibious extends IRunning, ISwimming {
//...
}
这里通过接口继承创建了一个新的接口 IAmphibious。
三.抽象类和接口的区别
抽象类和接口都是 Java 中多态的常见使用方式,都需要重点掌握同时又要认清两者的区别。
核心区别: 抽象类中可以包含普通方法和普通字段, 这样的普通方法和字段可以被子类直接使用(不必重写), 而接口中不能包含普通方法, 子类必须重写所有的抽象方法。
正如之前写的 Animal 例子,此处的 Animal 中包含一个 name 这样的属性, 这个属性在任何子类中都是存在的;因此此处的 Animal 只能作为一个抽象类, 而不应该成为一个接口。
再次提醒一下,抽象类存在的意义就是为了让编译器更好的校验。
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