一. 抽象类

1.1 抽象类的概念

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。例如：

微信图片_20221028192200.jpg

说明：

1.Animal类是动物类，每个动物都有叫的方法，但是Animal不是一个具体的动物，因此其内部的bark()方法无法具体实现。

2.Dog是狗类继承Animal类，狗是一个具体的动物，狗叫“旺旺”，其bark()可以实现。

3.Cat是猫类继承Animal类，猫是一个具体的动物，猫叫“喵喵”，其bark()可以实现。

4.因此Animal可以设计为“抽象类”。

没有实际的工作方法，我们可以把它设计为抽象方法，包含抽象方法的类称为“抽象类”。

1.2 抽象类的语法

在Java中一个类被 abstract 修饰称为抽象类，抽象类中被abstract修饰的方法被称为抽象方法，抽象方法不用给出具体的实现体。

public abstract class Animal {     //抽象类，被abstract修饰
    abstract void eat();           //抽象方法，被abstract修饰没有方法体
    abstract void sleep();
    public void run(){             //也可以增加普通方法和属性
        System.out.println("跑");
    }
}

注意：抽象类也是类，内部可以包含普通方法和属性和构造方法

1.3 抽象类特性

1.抽象类不能直接实例化对象

Animal animal = new Animal();
 //编译报错，因为Animal是抽象的无法实例化

2.抽象方法不能被private修饰

abstract private void eat();  
 //编译报错，非法的修饰符组合：abstract和private

注意：抽象方法没有加访问访问修饰符，默认是public.

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

abstract final void eat();    
 abstract static void sleep();
 //编译报错，非法的修饰符组合

4.抽象类必须被继承，并且被继承后子类要重写父类中所有的抽象方法，否则子类也是抽象类，必须要用abstract修饰

public abstract class Animal {     
    abstract void eat();           
    abstract void sleep();
}
public class Dog extends Animal {
    @Override
    void eat() {
    }
    @Override
    void sleep() {
    }
}
public abstract class Cat extends Animal{
    @Override
    void eat() {
    }
}

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

1.4 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，然后让那个子类重写父类中的抽象方法。

使用抽象类，实际工作不由父类完成，而应由子类完成，如果此时不小心误用父类了，使用普通类编译器不会报错，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

2.1 接口的概念

现实生活中接口的例子很多，比如电脑上的USB接口，电源插座等。

电脑的USB口可以插：U盘，鼠标键盘，所有符合USB协议的设备

电源的插座可以插：电脑，电视机，电饭煲，所有符合规范的设备

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，只要符合标准就可以通用。在Java中，接口可以看成：多个类的公共规范，是一种引用数据类型。

2.2 语法规则

接口的定义格式与类的定义格式基本相同，将class关键字换成interface关键字，就定义了一个借口。

public interface 接口名称{
    public abstract void method1();   //public abstract是固定搭配，可以省略不写
    public void method2();
    abstract void method3();
    void method4();       //推荐这种风格
}

提示：

1. 创建接口时，接口的命名一般以大写字母I开头

2. 接口命名一般使用形容词词性的单词

3. 阿里编码规范中规定，接口中的方法属性不要加任何修饰符号，保持代码的简洁性

2.3 接口使用

接口不能直接使用，必须有一个实现类来实现该接口，实现接口中的所有抽象方法，这里使用关键字implements来实现。

public class 类名称 implements 接口名称{
       //......
}

注意：子类父类是extends继承关系，接口与类之间是implements实现关系。

例子：

实现笔记本电脑使用USB鼠标，USB键盘的例子

1.USB接口：包含打开设备，关闭设备功能

2.笔记本类：包含开机功能，关机功能，使用USB设备功能

3.鼠标类：实现USB接口，并具备点击功能

4. 键盘类：实现USB接口，并具备输入功能

//USB接口
public interface USB {
    void openDevice();
    void closeDevice();
}
//鼠标类
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");
    }
}
//键盘类
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 static void inPut(){
        System.out.println("键盘输入");
    }
}
//电脑类使用USB设备
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();
    }
}
//测试类
public class TestUSB {
    public static void main(String[] args) {
        Computer computer = new Computer();
        computer.powerOn();
        computer.useDevice(new Mouse());
        computer.useDevice(new KeyBoard());
        computer.powerOff();
    }
}

2.4 接口特性

1. 接口是一种引用类型，但是不能直接new接口对象

public class TestUSB {
    public static void main(String[] args) {
        USB usb = new USB() ;     //编译报错：USB是抽象的，无法实例化
}

2. 接口中的每一个方法都是public的抽象方法，即接口中东非方法会隐式的指定为public abstract（只能是这种，其他修饰符都会报错）

3. 接口中的方法不能在接口中实现，只能由实现接口的类来实现

public interface USB {
    void openDevice();
    void closeDevice(){
        System.out.println("关闭设备");      //编译错误，接口中的方法默认为抽象方法
    }
}

4.重写接口方法时不能使用default访问权限修饰符

5.接口中可以含有变量，但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，但是编译完成后的字节码文件的后缀也是.class

8.如果类没有实现结合中的所有抽象方法，则类必须设置为抽象类

2.5 实现多个接口

在Java中类是单继承的，但是一个类可以实现多个接口

下面通过类表示一组动物

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

提供接口表示游，飞，跑

public interface ISwimming {
    void swim();
}
public interface IFlying {
    void fly();
}
public interface IRunning {
    void run();
}

猫会跑

public class Cat extends Animal implements IRunning{
    public Cat(String name){
        super(name);
    }
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(this.name+"正在跑");
    }
}

鱼会游

public class Fish extends Animal implements ISwimming{
    public Fish(String name){
        super(name);
    }
    @Override
    public void swim() {
        System.out.println(this.name+"正在游");
    }
}

青蛙能跑能游

public class Frog extends Animal implements IRunning,ISwimming{
    public Frog(String name){
        super(name);
    }
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(this.name+"正在跑");
    }
    @Override
    public void swim() {
        System.out.println(this.name+"正在游");
    }
}

注意：一个类在实现接口时，每个接口的抽象方法都要实现，否则必须设置成抽象类

鸭子：水陆空三栖动物

public class Duck extends Animal implements ISwimming,IRunning,IFlying{
    public Duck(String name){
        super(name);
    }
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println(this.name+"在空中飞");
    }
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(this.name+"在地上跑");
    }
    @Override
    public void swim() {
        System.out.println(this.name+"在水里游");
    }
}

2.6 接口间的继承

在Java中类与类之间是单继承的，一个类可以实现多个接口，接口与接口之间可以多继承，

接口之间可以继承，达到复用的效果，使用 extends 关键字。

public interface IRunning {
    void run();
}
public interface ISwimming {
    void swim();
}
public interface IAmphibious extends IRunning,ISwimming{
}
class Frog implements IAmphibious{
}

通过接口继承，创建一个新的接口IAmphibious表示“两栖的”，此时实现接口创建的Frog类就要实现run方法，还要实现swim方法。

接口间的继承相当于把多个接口合并起来

2.7 接口之间的实例

给对象数组排序

public class Student {
    private String name;
    private int score;
    public Student(String name, int score) {
        this.name = name;
        this.score = score;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "["+this.name+":"+this.score+"]";
    }

在给定一个学生对象数组，对这个数组中的元素进行排序

Student[] students = new Student[] {
                new Student("张三",92),
                new Student("李四",94),
                new Student("王五",90),
        };

数组有一个sort方法，能否直接用这个方法呢？

Arrays.sort(students); //编译报错

System.out.println(Arrays.toString(students));

普通整数可以直接比较，而两个学生对象的大小关系怎么确定？需要额外指定

让student类实现Comparable接口，并实现其中的compareTo方法

public class Student implements Comparable{
    private String name;
    private int score;
    public Student(String name, int score) {
        this.name = name;
        this.score = score;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "["+this.name+":"+this.score+"]";
    }
    @Override
    public int compareTo(Object o){
        Student s = (Student)o;
        if(this.score>s.score){
            return -1;
        }else if(this.score<s.score){
            return 1;
        }else {
            return 0;
        }
    }

在sort方法中会自动调用compareTo方法，compareTo的参数是Object，其实传入的就是student类的对象，然后比较当前对象和参数对象的大小关系（按分数来算）。

· 如果当前对象应排在参数对象之前，返回小于0的数字

· 如果当前对象应排在参数对象之后，返回大于0的数字

· 如果当前对象和参数对象部分前后，返回0

注意事项：对于sort来说，需要传入的数组的每个对象都是可比较的，需要具备compareTo这样的能力，通过重写compareTo就可以定义比较规则。

再次执行代码的结果：

微信图片_20221028192630.jpg

2.8 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

主要区别：抽象类中可以包含普通字段和普通方法，这样的字段和方法可以被子类直接使用（不必重写），接口中不能包含普通方法，子类必须重写其所有抽象方法

提醒：

抽象类的存在是为了让编译器更好的校检，像Animal这样的类我们不会直接使用，而是直接使用子类，如果不小心创建了Animal实例，编译器会及时提醒我们

区别	抽象类	接口
结构组成	普通类+抽象方法	抽象方法+全局变量
权限	各种权限	public
子类使用	extends关键字	implements关键字
关系	一个抽象类可以实现多个接口	接口可以继承多个接口
子类限制	一个子类只能继承一个抽象类	一个子类可以实现多个接口

3. Object类

3.1 使用Object接收所有类的对象

Object类是所有类的父类，所有类都继承Object类，即所有类的对象都可以使用Object的引用进行接收。

范例：使用Object接收所有类的对象

class person{}
class student{}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        function(new person());
        function(new student());
    }
    public static void function(Object obj){
        System.out.println(obj);
    }
}
//执行结果
day20211026.person@1b6d3586
day20211026.student@4554617c

3.2 对象比较equals方法

在Java中，== 进行比较时：

1. 如果“==”左右两侧是基本类型变量，比较变量的值是否相同

2. 如果“==”左右两侧是引用类型变量，比较引用变量的地址是否相同

3.如果要比较对象中的内容，就要重写Object中的equals方法，因为equals方法也默认是按照地址来进行比较的

//Object类中的equals方法
    public boolean equals(Object obj){
        return (this==obj);    //使用引用中的地址直接来进行比较
    }
class Person{
    private String name;
    private int age;
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person("XiaoZhang",20);
        Person p2 = new Person("XiaoZhang",20);
        int a = 10;
        int b = 10;
        System.out.println(a==b);      //true
        System.out.println(p1==p2);    //false
        System.out.println(p1.equals(p2));   //false
    }
}
重写equals方法，然后进行比较：
@Override
    public boolean equals (Object obj){
        if(obj==null){
            return false;
        }
        if(this==obj){
            return true;
        }
        if(!(obj instanceof Person)){
            return false;
        }
        Person person = (Person)obj;
        return this.name.equals(person.name)&&this.age==person.age;
    }

结论：比较对象中内容的时候，一定要重写equals方法。

3.3 hashCode方法

程序中new一个对象，JVM会以哈希表的方式将对象管理起来，下次比较或者取对象得时候，会依据对象的hashCode再从哈希表中取，目的是为了提高获取对象的效率。

hashCode方法源码：

public native int hashCode();

该方法是一个native方法，底层是由c++/c代码写的。

我们认为两个名字相同，年龄相同的对象，将存储在同一个位置，如果不重写hashCode()方法，我们可以来看示例代码：

class Person{
    public String name;
    public int age;
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person("XiaoGao",20);
        Person p2 = new Person("XiaoGao",20);
        System.out.println(p1.hashCode());
        System.out.println(p2.hashCode());
    }
}
//执行结果
460141958
1163157884

注意事项：两个对象的hash值不一样

重写hashCode()方法：

@Override
    public int hashCode(){
        return Objects.hash(name,age);
    }

执行结果：

微信图片_20221028192946.jpg

哈希值结果相同

结论：

1. hashCode方法用来确定对象在哈希表中存储位置

2. 事实上hashCode()在散列表中才有用，在其他情况下没用，在散列表中hashCode()的作用是获取对象的散列码，进而确定该对象在散列表中的位置。

3.4 接收引用类型数据类型

前面已经分析了Object可以接收任意的对象，因为Object是所有类的父类，但是Object并不局限于此，它可以接收所有数据类型，包括：类，数组，接口

范例：使用Object接收数组对象

Object obj = new int[]{1,2,3,4,5};
        int[] data = (int[])obj;
        for(int i : data){
            System.out.println(i+" ");
        }

范例：使用Object接收接口对象

interface ImMessage{
    public void getMessage();
}
class MessageImpl implements ImMessage{
    @Override
    public String toString(){
        return "我是中国人";
    }
    public void getMessage() {
        System.out.println("中国欢迎你");
    }
}
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        ImMessage msg = new MessageImpl();
        Object obj = msg;
        System.out.println(obj);
        ImMessage temp = (ImMessage) obj;
        temp.getMessage();
    }
}

Object真正达到了参数的统一，如果一个类希望接收所有的数据类型，就是用Object完成，在Java中，底层就是通过Object来实现的。

Java---抽象类与接口

一. 抽象类

1.1 抽象类的概念

1.2 抽象类的语法

1.3 抽象类特性

1.4 抽象类的作用

二. 接口

2.1 接口的概念

2.2 语法规则

2.3 接口使用

2.4 接口特性

2.5 实现多个接口

2.6 接口间的继承

2.7 接口之间的实例

2.8 抽象类和接口的区别

3. Object类

3.1 使用Object接收所有类的对象

3.2 对象比较equals方法

3.3 hashCode方法

3.4 接收引用类型数据类型

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Java---抽象类与接口

一. 抽象类

1.1 抽象类的概念

1.2 抽象类的语法

1.3 抽象类特性

1.4 抽象类的作用

二. 接口

2.1 接口的概念

2.2 语法规则

2.3 接口使用

2.4 接口特性

2.5 实现多个接口

2.6 接口间的继承

2.7 接口之间的实例

2.8 抽象类和接口的区别

3. Object类

3.1 使用Object接收所有类的对象

3.2 对象比较equals方法

3.3 hashCode方法

3.4 接收引用类型数据类型

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