【Java SE】抽象类和接口(一)

简介: 【Java SE】抽象类和接口

🐳什么是抽象类?

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,那么这样的类称为抽象类。

🐳如何构造出一个抽象类?

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。

1. //抽象类
2. public abstract class Shape {
3. 
4. protected double area;
5. abstract public void draw();//抽象方法
6. public double getarea(){//普通方法
7. return area;
8.     }
9. 
10. }

注: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。

🐳抽象类有哪些特性?

1. 抽象类不能直接实例化对象

2.抽象方法不能是 private 的

注意:抽象方法没有加访问限定符时,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

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

7.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。

🐳问题:普通类也能被继承,普通方法也能被重写,为什么要用抽象类和抽象方法呢?

通常在使用抽象类的场景中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。但是父类是抽象类由于抽象类不能实例化就会报错, 让我们尽早发现问题。

🐳什么是接口?

Java接口是一系列方法的声明,是一些方法特征的集合,一个接口只有方法的特征没有方法的实现,因此这些方法可以在不同的地方被不同的类实现,而这些实现可以具有不同的行为(功能)。

接口可以理解为一种特殊的类,里面全部是由全局常量和公共的抽象方法所组成。接口是解决Java无法使用多继承的一种手段,但是接口在实际中更多的作用是制定标准的。或者我们可以直接把接口理解为100%的抽象类,即接口中的方法必须全部是抽象方法。(jdk1.8前)

🐳如何实现一个接口?

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。

1. //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。
2. public interface USB {
3. 
4. public abstract void method1();// public abstract 是固定搭配,可以不写
5. 
6. void method2();// public abstract 是固定搭配,可以不写
7. 
8. }

注意: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

1. public class 类名称 implements 接口名称{
2. 
3. //.......
4. 
5. }

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。

下面实现一个简单的USB接口:

1. public interface USB {
2. 
3. void OpenDevice();
4. 
5. void CloseDevice();
6. 
7. }
8. 
9. public class Mouse implements USB{
10. 
11. @Override
12. public void OpenDevice() {
13.         System.out.println("打开鼠标");
14. 
15.     }
16. 
17. @Override
18. public void CloseDevice() {
19.         System.out.println("关闭鼠标");
20. 
21.     }
22. 
23. public void Click(){
24.         System.out.println("鼠标点击");
25.     }
26. }
27. 
28. 
29. public class KeyBoard implements USB{
30. @Override
31. public void OpenDevice() {
32.         System.out.println("打开键盘");
33. 
34.     }
35. 
36. @Override
37. public void CloseDevice() {
38.         System.out.println("关闭键盘");
39. 
40.     }
41. 
42. public void Input(){
43.         System.out.println("键盘输入");
44.     }
45. }
46. 
47. public class Computer implements USB{
48. @Override
49. public void OpenDevice() {
50.         System.out.println("打开电脑");
51.     }
52. 
53. @Override
54. public void CloseDevice() {
55.         System.out.println("关闭电脑");
56.     }
57. 
58. public void UseDevice(USB usb){
59. 
60.         usb.OpenDevice();
61. if(usb instanceof Mouse){
62.             Mouse mouse=(Mouse) usb;
63.             mouse.Click();
64.         } else if (usb instanceof KeyBoard) {
65.             KeyBoard keyBoard=(KeyBoard) usb;
66.             keyBoard.Input();
67.         }
68.         usb.CloseDevice();
69. 
70.     }
71. }
72.

🐳接口有哪些特性?

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。

4. 重写接口中方法时,不能使用default访问权限修饰。

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实例代码块和构造方法。

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

8. 如果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

9. jdk8中:接口中还可以包含default方法

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。

🐳如何去实现多个接口?

1. //定义一个动物类
2. 
3. class Animal{
4. protected String name;
5. 
6. public Animal(String name){
7. this.name=name;
8.     }
9. 
10. }
11. 
12. //下面提供一些有关动物的接口
13. 
14. interface IRunning{
15. 
16. void run();
17. }
18. 
19. interface ISwimming{
20. void swim();
21. 
22. }
23. 
24. interface Iflying{
25. void fly();
26. }
27. 
28. //猫会跑
29. 
30. class Cat extends Animal implements IRunning{
31. public Cat(String name) {
32. super(name);
33.     }
34. 
35. @Override
36. public void run() {
37. 
38.         System.out.println(name+"正在跑");
39. 
40.     }
41. }
42. //鱼会游泳
43. 
44. class Fish extends Animal implements ISwimming{
45. 
46. public Fish(String name) {
47. super(name);
48.     }
49. 
50. @Override
51. public void swim() {
52.         System.out.println(name+"正在游泳");
53.     }
54. }
55. 
56. //天鹅会跑,会游泳,会飞
57. 
58. class Swan extends Animal implements IRunning,ISwimming,Iflying{
59. 
60. 
61. public Swan(String name) {
62. super(name);
63.     }
64. 
65. @Override
66. public void run() {
67.         System.out.println(name+"正在跑");
68. 
69.     }
70. 
71. @Override
72. public void swim() {
73.         System.out.println(name+"正在游泳");
74. 
75.     }
76. 
77. @Override
78. public void fly() {
79.         System.out.println(name+"正在飞");
80. 
81.     }
82. }

注意:一个类实现多个接口时,每个接口中的抽象方法都要实现,否则类必须设置为抽象类。

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。

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。

1. public static void walk(IRunning running){
2.         running.run();
3. 
4.     }

在这个 walk 方法内部, 我们并不关注到底是哪种动物, 只要参数是会跑的, 就行

 

1. public class Test {
2. public static void walk(IRunning running){
3.         running.run();
4. 
5.     }
6. public static void main(String[] args) {
7.         Cat cat=new Cat("咪咪");
8.         walk(cat);
9. 
10.     }
11. 
12. }

1. class Robot extends Animal implements IRunning{
2. 
3. public Robot(String name){
4. super(name);
5.     }
6. 
7. @Override
8. public void run() {
9.         System.out.println(name + "正在跑");
10. 
11.     }
12. }
13. public class Test {
14. public static void walk(IRunning running){
15.         running.run();
16. 
17.     }
18. public static void main(String[] args) {
19.         Cat cat=new Cat("咪咪");
20.         walk(cat);
21.         walk(new Robot("大白"));
22.     }
23. 
24. }

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。


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