java基础知识--抽象类与接口

Posted 2020-10-08 huster-田浪

抽象类与接口

1、Java 抽象类

　　1、引言：

　　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。　

　　抽象类除了不能实例化对象之外，类的其它功能依然存在，成员变量、成员方法和构造方法的访问方式和普通类一样。

　　由于抽象类不能实例化对象，所以抽象类必须被继承，才能被使用。也是因为这个原因，通常在设计阶段决定要不要设计抽象类。

　　2、在Java语言中使用abstract class来定义抽象类

 1 /* 文件名 : Employee.java */
 2 public abstract class Employee
 3 {
 4    private String name;
 5    private String address;
 6    private int number;
 7    public Employee(String name, String address, int number)
 8    {
 9       System.out.println("Constructing an Employee");
10       this.name = name;
11       this.address = address;
12       this.number = number;
13    }
14    public double computePay()
15    {
16      System.out.println("Inside Employee computePay");
17      return 0.0;
18    }
19    public void mailCheck()
20    {
21       System.out.println("Mailing a check to " + this.name
22        + " " + this.address);
23    }
24    public String toString()
25    {
26       return name + " " + address + " " + number;
27    }
28    public String getName()
29    {
30       return name;
31    }
32    public String getAddress()
33    {
34       return address;
35    }
36    public void setAddress(String newAddress)
37    {
38       address = newAddress;
39    }
40    public int getNumber()
41    {
42      return number;
43    }
44 }

　　3、抽象方法　　　

　　　　抽象方法是一种特殊的方法：它只有声明，而没有具体的实现。抽象方法的声明格式为：

　　　　　　　　　　abstract void fun();

　　　　抽象方法必须用abstract关键字进行修饰。如果一个类含有抽象方法，则称这个类为抽象类，抽象类必须在类前用abstract关键字修饰。因为抽象类中含有无具体实现的方法，

　　　　所以不能用抽象类创建对象。

4、在使用抽象类时需要注意几点：

 

         1、抽象类不能被实例化，实例化的工作应该交由它的子类来完成，它只需要有一个引用即可。

 

         2、抽象方法必须由子类来进行重写。

 

         3、只要包含一个抽象方法的抽象类，该方法必须要定义成抽象类，不管是否还包含有其他方法。

 

         4、抽象类中可以包含具体的方法，当然也可以不包含抽象方法。

 

         5、子类中的抽象方法不能与父类的抽象方法同名。

 

         6、abstract不能与final并列修饰同一个类。

 

         7、abstract 不能与private、static、final或native并列修饰同一个方法。

　　5、抽象类和普通类的主要有三点区别

　　1）抽象方法必须为public或者protected（因为如果为private，则不能被子类继承，子类便无法实现该方法），缺省情况下默认为public。

　　2）抽象类不能用来创建对象；

　　3）如果一个类继承于一个抽象类，则子类必须实现父类的抽象方法。如果子类没有实现父类的抽象方法，则必须将子类也定义为为abstract类。

6、抽象类总结规定　　

1. 抽象类不能被实例化(初学者很容易犯的错)，如果被实例化，就会报错，编译无法通过。只有抽象类的非抽象子类可以创建对象。

2. 抽象类中不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类必定是抽象类。

3. 抽象类中的抽象方法只是声明，不包含方法体，就是不给出方法的具体实现也就是方法的具体功能。

4. 构造方法，类方法（用static修饰的方法）不能声明为抽象方法。

5. 抽象类的子类必须给出抽象类中的抽象方法的具体实现，除非该子类也是抽象类。

 

 

2、Java 接口

　　1、概念　　　

接口（英文：Interface），在JAVA编程语言中是一个抽象类型，是抽象方法的集合，接口通常以interface来声明。一个类通过继承接口的方式，从而来继承接口的抽象方法。

接口并不是类，编写接口的方式和类很相似，但是它们属于不同的概念。类描述对象的属性和方法。接口则包含类要实现的方法。

除非实现接口的类是抽象类，否则该类要定义接口中的所有方法。

接口无法被实例化，但是可以被实现。一个实现接口的类，必须实现接口内所描述的所有方法，否则就必须声明为抽象类。另外，在 Java 中，接口类型可用来声明一个变量，他们可以成为一个空指针，或是被绑定在一个以此接口实现的对象。

　　　　接口特性　　　

• • • 接口中每一个方法也是隐式抽象的,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）。
    • 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（并且只能是 public，用 private 修饰会报编译错误）。
    • 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接口中的方法。　　

　　2、接口与类相似点

• 一个接口可以有多个方法。
• 接口文件保存在 .java 结尾的文件中，文件名使用接口名。
• 接口的字节码文件保存在 .class 结尾的文件中。
• 接口相应的字节码文件必须在与包名称相匹配的目录结构中。　　

3、接口与类的区别　　

• 接口不能用于实例化对象。
• 接口没有构造方法。
• 接口中所有的方法必须是抽象方法。
• 接口不能包含成员变量，除了 static 和 final 变量。
• 接口不是被类继承了，而是要被类实现。
• 接口支持多继承。

　　4、接口的声明

　　接口的声明语法格式如下　

[可见度] interface 接口名称 [extends 其他的类名] {
        // 声明变量
        // 抽象方法
}

　　示例：　

1 /* 文件名 : Animal.java */
2 interface Animal {
3    public void eat();
4    public void travel();
5 }

　　5、接口的实现　　　

当类实现接口的时候，类要实现接口中所有的方法。否则，类必须声明为抽象的类。

类使用implements关键字实现接口。在类声明中，Implements关键字放在class声明后面。

可以使用这个公式：...implements 接口名称[, 其他接口, 其他接口..., ...] ...

示例：

 

 1 /* 文件名 : MammalInt.java */
 2 public class MammalInt implements Animal{
 3  
 4    public void eat(){
 5       System.out.println("Mammal eats");
 6    }
 7  
 8    public void travel(){
 9       System.out.println("Mammal travels");
10    } 
11  
12    public int noOfLegs(){
13       return 0;
14    }
15  
16    public static void main(String args[]){
17       MammalInt m = new MammalInt();
18       m.eat();
19       m.travel();
20    }
21 }

 

　　结果：Mammal eats   Mammal travels

　　

• 类在实现接口的方法时，不能抛出强制性异常，只能在接口中，或者继承接口的抽象类中抛出该强制性异常。
• 类在重写方法时要保持一致的方法名，并且应该保持相同或者相兼容的返回值类型。
• 如果实现接口的类是抽象类，那么就没必要实现该接口的方法。

　　在实现接口的时候，也要注意一些规则：　

• • 一个类可以同时实现多个接口。
  • 一个类只能继承一个类，但是能实现多个接口。
  • 一个接口能继承另一个接口，这和类之间的继承比较相似。

　　6、接口的继承

　　　　一个接口能继承另一个接口，和类之间的继承方式比较相似。接口的继承使用extends关键字，子接口继承父接口的方法。　　

 1 // 文件名: Sports.java
 2 public interface Sports
 3 {
 4    public void setHomeTeam(String name);
 5    public void setVisitingTeam(String name);
 6 }
 7  
 8 // 文件名: Football.java
 9 public interface Football extends Sports
10 {
11    public void homeTeamScored(int points);
12    public void visitingTeamScored(int points);
13    public void endOfQuarter(int quarter);
14 }
15  
16 // 文件名: Hockey.java
17 public interface Hockey extends Sports
18 {
19    public void homeGoalScored();
20    public void visitingGoalScored();
21    public void endOfPeriod(int period);
22    public void overtimePeriod(int ot);
23 }

　　接口的多继承　　　

在Java中，类的多继承是不合法，但接口允许多继承，。

在接口的多继承中extends关键字只需要使用一次，在其后跟着继承接口。

public interface Hockey extends Sports, Event

3、抽象类和接口的区别

1.语法层面上的区别

　　

　　2）抽象类中的成员变量可以是各种类型的，而接口中的成员变量只能是public static final类型的；

　　3）接口中不能含有静态代码块以及静态方法，而抽象类可以有静态代码块和静态方法；

　　　　4）一个类只能继承一个抽象类，而一个类却可以实现多个接口。

　　2.设计层面上的区别

　　1）抽象类是对一种事物的抽象，即对类抽象，而接口是对行为的抽象。抽象类是对整个类整体进行抽象，包括属性、行为，但是接口却是对类局部（行为）进行抽象。

　　举个简单的例子，飞机和鸟是不同类的事物，但是它们都有一个共性，就是都会飞。那么在设计的时候，可以将飞机设计为一个类Airplane，将鸟设计为一个类Bird，但是不能将 飞行

　　 这个特性也设计为类，因此它只是一个行为特性，并不是对一类事物的抽象描述。此时可以将 飞行 设计为一个接口Fly，包含方法fly( )，然后Airplane和Bird分别根据自己的需要实现Fly

这个接口。然后至于有不同种类的飞机，比如战斗机、民用飞机等直接继承Airplane即可，对于鸟也是类似的，不同种类的鸟直接继承Bird类即可。从这里可以看出，继承是一个 "是不

是"的关系，而 接口 实现则是 "有没有"的关系。如果一个类继承了某个抽象类，则子类必定是抽象类的种类，而接口实现则是有没有、具备不具备的关系，比如鸟是否能飞（或者是否

具备飞行这个特点），能飞行则可以实现这个接口，不能飞行就不实现这个接口。

　　2）设计层面不同，抽象类作为很多子类的父类，它是一种模板式设计。而接口是一种行为规范，它是一种辐射式设计。

　　什么是模板式设计？

　　最简单例子，大家都用过ppt里面的模板，如果用模板A设计了ppt B和ppt C，ppt B和ppt C公共的部分就是模板A了，如果它们的公共部分需要改动，则只需要改动模板A就可以了，不需

　　要重新对ppt B和ppt C进行改动。而辐射式设计，比如某个电梯都装了某种报警器，一旦要更新报警器，就必须全部更新。也就是说对于抽象类，如果需要添加新的方法，可以直接在抽

　　象类中添加具体的实现，子类可以不进行变更；而对于接口则不行，如果接口进行了变更，则所有实现这个接口的类都必须进行相应的改动。

 

 

 

参考博客：

　　http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3811437.html

　　http://www.runoob.com/java/java-interfaces.html

　　http://blog.csdn.net/chenssy/article/details/12858267