【一步一步了解Java系列】:探索抽象类与接口的秘密

简介: 【一步一步了解Java系列】:探索抽象类与接口的秘密

看到这句话的时候证明:此刻你我都在努力

加油陌生人 2.png

抽象类简单阐述

Java 中的抽象类是一种不能被实例化的类,它通常被用作基类,为其他类提供公共的接口或实现。以下是关于 Java 抽象类的一些关键点:


定义:使用 abstract 关键字定义的类是抽象类。

抽象方法:抽象类可以包含抽象方法,这些方法是没有实现的方法,它们只有声明没有方法体。

不能实例化:你不能创建抽象类的实例,但可以定义抽象类的对象引用。

子类实现:如果一个类继承了抽象类,则必须实现父类中的所有抽象方法,除非该子类也是抽象类。

部分实现:抽象类可以包含部分抽象方法和部分具体方法(即具有实现的方法)。

构造方法:尽管不能直接实例化,但抽象类可以有构造方法,这些构造方法可以被子类调用以初始化继承的属性。

接口与抽象类:接口和抽象类都可以用来定义一组方法规范,但接口不能包含任何实现,而抽象类可以包含方法的实现。

下面是一个简单的抽象类的示例:


public abstract class Animal {
    // 抽象方法,没有实现
    public abstract void makeSound();

    // 具体方法,有实现
    public void eat() {
        System.out.println("This animal eats food.");
    }
}

// 继承抽象类的子类
public class Dog extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Woof woof!");
    }
}

// 使用抽象类的对象引用
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal myAnimal = new Dog(); // 向上转型
        myAnimal.makeSound(); // 输出: Woof woof!
        myAnimal.eat(); // 输出: This animal eats food.
    }
}


在这个例子中,Animal 是一个抽象类,它定义了一个抽象方法 makeSound() 和一个具体方法 eat()。Dog 类继承了 Animal 类并实现了 makeSound() 方法。在 Main 类中,我们通过抽象类 Animal 的引用来使用 Dog 类的对象。


抽象类的特性

首先我们先了解一下在代码的语法中怎样才是抽象类。上面说到abstract关键字是实现抽象类的关键。

在定义类的时候在前面加上abstra,那么这个类就是抽象类简单示范一下。

public abstract class Animal {
    // 抽象方法,没有实现
    public abstract void makeSound();

    // 具体方法,有实现
    public void eat() {
        System.out.println("This animal eats food.");
    }
}


如上我们就定义了一个抽象类animal.

抽象类的特性:

1.如果定义了一个抽象类,那么这个类就无法通过new关键字进行简单实例化。


注:上面所说是简单实例化,但如果像下面的实例化形式,是可以通过new关键字进行实例化的。

public abstract class Animal {
    // 抽象方法,没有实现
    public abstract void makeSound();

    // 具体方法,有实现
    public void eat() {
        System.out.println("This animal eats food.");
    }
}

class Test{

    public static void main(String[] args) {
        Animal animal=new Animal() {
            @Override
            public void makeSound() {
                System.out.println("hehe");
            }
        };
        animal.makeSound();
    }
}

2.在抽象类中我们可以定义抽象方法也可以定义普通的实例方法方法,但是想定义抽象方法必须在抽象类中定义。

public abstract class Animal {
    // 抽象方法,没有实现
    public abstract void makeSound();

    // 具体方法,有实现
    public void eat() {
        System.out.println("This animal eats food.");
    }
}


3.抽象类和抽象方法都是不能被private修饰。

4.抽象类和抽象方法也不能被static和final修饰,因为抽象方法需要被子类重写。

5.抽象类中也可以有构造方法,在子类实例化时,为父类进行初始化。

public  abstract class Animal {
    String type;

    // 抽象方法,没有实现
   public  abstract void makeSound();


    public Animal(String type) {
        this.type = type;
    }

    // 具体方法,有实现
    public void eat() {
        System.out.println("This animal eats food.");
    }
}

class Test extends Animal{
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("hehe");
    }

    public Test(String type) {
        super(type);
    }



    public static void main(String[] args) {
        Test test=new Test("未知");
        System.out.println(test.type);

    }
}


接口

Java 中的接口(Interface)是一种完全抽象的类,它提供了一个类可以遵循的契约或协议。接口定义了方法的签名,但通常不提供实现。

为何要有接口?接口和抽象类适用哪种情景呢?这个我们在结尾会说。


接口的特性
  1. 定义:使用 interface 关键字定义接口。
  2. 抽象方法:接口中的方法默认是 public abstract 的,即它们没有实现,并且可以被任何实现接口的类访问。

  1. 默认方法:从 Java 8 开始,接口可以包含带有实现的默认方法,使用 default 关键字标记。

  1. 静态方法:接口也可以包含静态方法,使用 static 关键字标记。但不能有静态代码块。

  1. 多继承:Java 类不能继承多个类,但可以实现多个接口,实现多继承的效果。
  2. 常量:接口中的变量默认是 public static final 的,即它们是公共的、静态的常量。


所以定义的变量必须要初始化,这样才能是一个常量。


实现:任何类实现接口时,必须提供接口中所有方法的具体实现。 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

访问控制:接口中的方法和变量的访问控制符默认是 public,不能使用其他访问控制符。

标记接口:有时接口被用作一个标记或类型安全的标志,不包含任何方法。

接口中不能有构造方法

**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 **

接口的实现需要关键字implements

下面是一个简单的 Java 接口示例:

// 定义一个接口
 interface Vehicle {
    int price=50;

    // 抽象方法
    void drive();

    // 默认方法
    default void honk() {
        System.out.println("Vehicle honking");
    }

    // 静态方法
    static void checkVehicle() {
        System.out.println("Checking vehicle");
    }
}

// 实现接口的类
 class Car implements Vehicle {
    // 实现接口中的抽象方法
    @Override
    public void drive() {
        System.out.println("Car is driving");
    }

    // 实现接口的默认方法
    @Override
    public void honk() {
        System.out.println("Car honking");
    }
}

// 使用接口
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Vehicle myCar = new Car();
        myCar.drive(); // 输出: Car is driving
        myCar.honk(); // 输出: Car honking

        // 调用接口的静态方法
        Vehicle.checkVehicle(); // 输出: Checking vehicle
    }
}


在这个例子中,Vehicle 是一个接口,定义了一个抽象方法 drive(),一个默认方法 honk() 和一个静态方法 checkVehicle()。Car 类实现了 Vehicle 接口,并提供了 drive() 方法的具体实现。同时,它也覆盖了 honk() 方法的默认实现。在 Main 类中,我们通过接口 Vehicle 的引用来使用 Car 类的对象,并调用了接口的静态方法。

接口与抽象类的意义和使用场景


抽象类

在我们写一个对象时,当我们不需要父类如何具体实现一个类中的某个方法的具体表现,它只需要作为一个父类,真正的工作只需交由子类实现即可比如:这时我们就可以用到抽象类,但有人可能就会问普通子类也可以完成重写进行具体实现,为什么要用抽象类呢?对此只能说抽象类是比普通子类更严谨一点,子类继承抽象类必须先重写抽象类的抽象方法。

抽象类使用场景:


部分实现共享:当你有一些方法可以在多个子类之间共享时,你可以在抽象类中提供这些方法的实现。

共享字段:如果多个子类需要共享某些字段,可以在抽象类中定义这些字段。

构造方法共享:如果子类需要执行一些共同的初始化任务,可以在抽象类中定义构造方法。

控制继承:当你想要限制类的继承结构,或者想要提供一个共同的基类时,可以使用抽象类。

实现多态:通过定义抽象方法,抽象类可以实现多态,让不同的子类以自己的方式实现这些方法。

接口

接口在大多数是一种过程,它只需要完成一个动作,比如walk,但是不同的对象有不同的走法,鸟是飞,蛇是爬,狗是走,这都是各不相同的,但是他们都有walk的行为,这时就需要到接口。接口可以让我们不需要知道当前对象具体是什么,只需要知道此对象具有某种行为(接口的方法)。


接口使用场景:

定义能力:当你想要定义一个对象应该具有的能力或行为,但不关心这些行为的具体实现时,可以使用接口。

实现多继承:Java 不支持类的多重继承,但可以通过实现多个接口来达到类似效果。

定义契约:接口可以作为一种契约,确保实现接口的类遵循特定的规范。

解耦合:使用接口可以减少代码之间的耦合度,提高模块化,使得代码更容易维护和扩展。

替代抽象类:当一个类需要实现多个抽象类时,可以使用接口来避免多重继承的问题。

默认方法:从 Java 8 开始,接口可以包含默认方法,这使得接口可以提供一些方法的默认实现,而不需要强制所有实现类都实现这些方法。

目录
相关文章
|
2月前
|
数据采集 JSON Java
Java爬虫获取1688店铺所有商品接口数据实战指南
本文介绍如何使用Java爬虫技术高效获取1688店铺商品信息,涵盖环境搭建、API调用、签名生成及数据抓取全流程,并附完整代码示例,助力市场分析与选品决策。
|
2月前
|
消息中间件 缓存 前端开发
从资损百万到零事故:Java 接口幂等设计的艺术与实践
在分布式系统中,重复请求常引发严重资损,如支付双扣、库存超卖等问题,其根源在于接口缺乏幂等性设计。本文通过真实案例揭示幂等性的重要性,并详解8种主流解决方案,涵盖唯一请求ID、乐观锁、悲观锁、状态机等,帮助开发者构建稳定系统,保障业务一致性。无论你是架构师还是开发工程师,都能从中获得实战指导,有效规避重复调用带来的风险。
146 0
|
2月前
|
存储 缓存 安全
Java集合框架(二):Set接口与哈希表原理
本文深入解析Java中Set集合的工作原理及其实现机制,涵盖HashSet、LinkedHashSet和TreeSet三大实现类。从Set接口的特性出发,对比List理解去重机制,并详解哈希表原理、hashCode与equals方法的作用。进一步剖析HashSet的底层HashMap实现、LinkedHashSet的双向链表维护顺序特性,以及TreeSet基于红黑树的排序功能。文章还包含性能对比、自定义对象去重、集合运算实战和线程安全方案,帮助读者全面掌握Set的应用与选择策略。
150 23
|
2月前
|
安全 Java 开发者
Java集合框架:详解Deque接口的栈操作方法全集
理解和掌握这些方法对于实现像浏览器后退功能这样的栈操作来说至关重要,它们能够帮助开发者编写既高效又稳定的应用程序。此外,在多线程环境中想保证线程安全,可以考虑使用ConcurrentLinkedDeque,它是Deque的线程安全版本,尽管它并未直接实现栈操作的方法,但是Deque的接口方法可以相对应地使用。
121 12
|
2月前
|
存储 安全 Java
Java集合框架(一):List接口及其实现类剖析
本文深入解析Java中List集合的实现原理,涵盖ArrayList的动态数组机制、LinkedList的链表结构、Vector与Stack的线程安全性及其不推荐使用的原因,对比了不同实现的性能与适用场景,帮助开发者根据实际需求选择合适的List实现。
|
2月前
|
Java API 网络架构
java调用api接口自动判断节假日信息
java调用api接口自动判断节假日信息
692 0
|
3月前
|
存储 安全 Java
深入理解Java序列化接口及其实现机制
记住,序列化不仅仅是把对象状态保存下来那么简单,它涉及到类的版本控制、安全性和性能等多个重要方面。正确理解和实现Java序列化机制对于构建高效、安全和可维护的Java应用至关重要。
119 0
|
4月前
|
安全 Java API
Java 抽象类与接口在 Java17 + 开发中的现代应用实践解析
《Java抽象类与接口核心技术解析》 摘要:本文全面剖析Java抽象类与接口的核心概念与技术差异。抽象类通过模板设计实现代码复用,支持具体方法与状态管理;接口则定义行为规范,实现多态支持。文章详细对比了两者在实例化、方法实现、继承机制等方面的区别,并提供了模板方法模式(抽象类)和策略模式(接口)的典型应用示例。特别指出Java8+新特性为接口带来的灵活性提升,包括默认方法和静态方法。最后给出最佳实践建议:优先使用接口定义行为规范,通过抽象类实现代码复用,合理组合两者构建灵活架构。
81 2
|
4月前
|
JSON Java 数据库连接