Java学习日记基础篇—— 抽象类接口final

Posted 2021-01-06 Igniculus

抽象类

为什么要有抽象类？

　　因为父类方法有不确定性，我们在Animal中定义了一个方法，但是它会被子类的方法覆盖掉，我们就不知道这个方法原本是做什么的

 1 public class test1 
 2 {
 3     public static void main(String[] args) {
 4     }
 5 }
 6 
 7 class Animal
 8 {
 9     String name;
10     int age;
11     
12     //动物会叫
13     public void cry()
14     {
15         System.out.println("不知道怎么叫");
16         //问题是这个方法永远都不会用到
17     }
18 }

不会被用到的父类方法

　　当父类的一些方法不能确定时，可以用 abstract 关键字来修饰该方法或类，称为抽象方法和抽象类。

 1 //抽象类
 2 abstract class Animal
 3 {
 4     String name;
 5     int age;
 6     //动物会叫
 7     abstract public void cry();
 8 }
 9 
10 //抽象类仍然可以被继承

定义一个抽象类

 1 public class test1 
 2 {
 3     public static void main(String[] args) {
 4     }
 5 }
 6 //抽象类
 7 abstract class Animal
 8 {
 9     String name;
10     int age;
11     abstract public void cry();
12 }
13 //当一个类继承的父类是抽象类的话
14 //需要我们把抽象类中的所有的抽象方法全部实现
15 class Cat extends Animal
16 {
17     //实现父类的cry抽象方法
18     public void cry()
19     {        
20     }
21 }

继承一个抽象类

抽象类的注意事项

1. 用abstract 关键字来修饰一个类时，这个类就叫做抽象类
2. 用abstract 关键字来修饰一个方法时，这个方法就叫做抽象方法
3. 抽象方法在编程中用的不是很多，但是爱考
4. 抽象类不能被实例化 —— 不能被 new 抽象类
5. 抽象类可以没有抽象方法
6. 一旦类包含了abstract方法，则这个类必须声明为abstract类
7. 抽象方法不能包含主体 
8. 抽象类中可以有实现的方法，但是如果前面加上abstract就不能被实现

接口 

 为什么要有抽象类？

　　usb插槽就是现实中的接口—— 我们可以把手机，U盘都插到插槽上而不用担心出问题，因为usb插槽的厂家和做设备的厂家都遵守了统一的规定和尺寸，排线等等，但是给设备的内部结构显然是不相同的

 　　硬件上的设计在软件中也是大量存在的

package test;
/*
 * 作者:woliaoa
 * 功能:接口的实现
 * 时间:18.9.16
 */
public class test2 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Computer computer  = new Computer(); //创建
        Camera camera1 = new Camera(); //创建Camera
        Phone phone1 = new Phone(); //创建Phone
        computer.useUsb(camera1); //使用computer中的定义的useUsb方法,并把对象camera1传递给形参
        computer.useUsb(phone1);//使用computer中的定义的useUsb方法,并把对象phone1传递给形参
        
    }

}
//定义一个接口
interface Usb
{
    //在接口中声明了两个方法
    public void start();
    public void stop();
}

//编写照相机类,并实现Usb接口 —— implements是实现的意思
//一个重要的原则,当一个类实现了一个接口,就要求该类把这个接口的所有方法统统实现
class Camera implements Usb
{
    public void start()
    {
        System.out.println("我是相机,我开始工作了");
    }
    public void stop()
    {
        System.out.println("我是相机,我停止工作了");
    }
}

class Phone implements Usb
{
    //实现接口中的所有方法
    public void start()
    {
        System.out.println("我是手机,我开始工作了");
    }
    public void stop()
    {
        System.out.println("我是手机,我停止工作了");
    }
}
//计算机类,
class Computer
{
    //开始使用Usb接口
    public void useUsb(Usb usb)//前面的是Usb接口 后面的是局部变量usb
    {
        usb.start(); //让形参usb,调用Usb接口中的start方法
        usb.stop();  //让形参usb,调用Usb接口中的stiop方法
    }
}


运行结果：
我是相机,我开始工作了
我是相机,我停止工作了
我是手机,我开始工作了
我是手机,我停止工作了

用代码实现USB接口

　　接口就是给出一些没有内容的方法，封装到一起，到某个类要使用的时候，在根据具体情况把这些方法写出来。语法：

//定义一个接口
interface 接口名
{
	被初始化的变量;
	方法;
}

//使用一个接口
class 类名 implement 接口
{
	变量;
	方法;
}

 

接口的注意事项　　

1.  接口不能被实例化 —— 不能被new
   
2. 接口中的所有方法都不能有主体，抽象类中可以有非抽象方法被实现，但是接口中的方法都不能被实现—— 接口是更加抽象的抽象类
3. 一个类可以实现多个接口—— class Camera implements Usb,Usb3.0 {.....}
4. 接口中可以有变量，但是要被初始化【变量不能用private和protected修饰】
1. 接口中的变量本质上都是static的，而且是final的，不管你加不加static修饰
2. 在java开发中，我们经常把 经常用的变量，定义在接口中，作为全局变量使用，因为它是静态的。
   访问形式：接口名.变量名
5. 一个接口不能继承其它的类，但是可以继承别的接口

public class test2 
{
    public static void main(String[] args) 
    {        
        System.out.println(Usb.a);    //调用Usb接口中的a变量
    }

}
//定义一个接口
interface Usb
{
    int a=1;
    //在接口中声明了两个方法
    public void start();
    public void stop();
}

调用接口中的变量

 小结：接口是更加抽象的抽象类，抽象类里有些方法可以有方法体，接口里的所有方法都没有方法体。接口体现了程序设计的多态和高内聚和低耦合的设计思想。

 继承和接口的区别

　　Java中没有多继承，只有多重继承，但是可以利用接口实现多重继承

小猴子不仅像学习猴子的跳技能，还想学习小鸟的飞行技能，鱼的游泳技能，这时因为java不允许有多继承，所以可以使用接口来弥补这一点

 1 interface Fish 
 2 {
 3     public void swimming();
 4 }
 5 interface Bird
 6 {
 7     public void fly();
 8 }
 9 class Monkey
10 {
11     int name;
12     public void jump()
13     {
14         System.out.println("猴子会跳");
15     }
16 }
17 //开发的时候,项目经理会定义一堆项目接口,备注上功能,然后让你来完成这个功能
18 class LittleMonkey extends Monkey implements Fish,Bird
19 {
20     public void swimming() 
21     {}
22     public void fly() 
23     {}    
24 }

继承多个接口

　　Java的继承是单继承，也就是一个类最多只能有一个父类，这种单继承的机制可以保证类的纯洁性，比C++中的多继承机制间接（对C++的一种改良）。但是，它对子类的扩展有一定的影响，所以我们认为：

1. 实现接口可以看做是对继承的一种补充
2. 实现接口可在不打破继承关系的前提下，对某个类功能扩展，非常灵活

还有一点继承是层级式的，不太灵活。
假如我们修改了类1，就意味着其它的所有类都会被修改，牵一发而动全身。这也是Java只允许单继承的所带来的缺点。所以java中引入了接口很好的解决了这一点。因为接口只针对实现接口的类才起作用

案例：用接口实现多态

//汽车接口
interface Car
{
    String getName();    //汽车名称
    int getPrice();        //获得汽车售价
}

//宝马
class BMW implements Car
{
    public String getName(){
        return "BMW";
    }
    public int getPrice() {
        return 300000;
    }
}

//奇瑞qq
class CheryQQ implements Car
{
    public String getName() {
        return "CherryQQ";
    }
    public int getPrice() {
        return 20000;
    }
}

//汽车出售店
public class CarShop
{
    //售车收入
    private int money = 0;
    //卖出一部车
    public void sellCar(Car car){
        System.out.println("车型:" + car.getName() + " 单价: " + car.getPrice());
        //增加卖出车售价的收入
        money += car.getPrice();
    }
    //售车总收入
    public int getMoney(){
        return money;
    }
    
    public static void main(String []args){
        CarShop aShop = new CarShop();
        //卖出一辆宝马
        aShop.sellCar(new BMW());
        //卖出一辆奇瑞QQ
        aShop.sellCar(new CheryQQ());
        System.out.println("总收入: " + aShop.getMoney());
    }
}



运行结果：
车型:BMW 单价: 300000
车型:CherryQQ 单价: 20000
总收入: 320000

经典案例：用接口实现多态

　　继承是多态得以实现的基础，从字面上理解，多态就是一种类型（都是Car类型）表现出多种状态（宝马和奇瑞QQ）将一个方法调用同这个方法的所属的主体（也就是对象或类）关联起来叫做绑定，分为前期绑定和后期绑定两种

• 前期绑定：在程序运行之前进行绑定，由编译器和连接程序实现，又叫做静态绑定。比如static方法和final方法，注意：这里也包括private方法，因为它是隐式final的
• 后期绑定：在运行时根据对象的类型进行绑定，由方法调用机制实现，因此又叫做动态绑定或运行时绑定。除了前期绑定外的所有方法都属于后期绑定
• 

   1     public void sellCar(Car car)
   2     {
   3         System.out.println("车型:" + car.getName() + " 单价: " + car.getPrice());
   4         //增加卖出车售价的收入
   5         money += car.getPrice();
   6     }
   7     
   8 后期绑定:在编译的时候我们并不知道将来的Car是宝马还是奇瑞,只有在运行的瞬间才知道car是什么类型
   9 
  10 public class Carshop
  11 {
  12     int a = 1;
  13 }
  14 前期绑定:在程序运行之前就知道a一定是int且等于1

  前期绑定和后期绑定的例子

  总结：所以在编译的时候能够确定的类型就是前期绑定,在运行的时候才能知道是哪一种类型的话称之为后期绑定

多态就是在后期绑定这种机制上实现的。多态给我们带来的好处是消除了类之间的耦合关系，使程序更容易扩展。比如上例中，新增一种类型汽车的销售，值需要让新定义的类去实现Car接口的所有方法，而无需对原有代码做任何修改，CarShop类的sellCar(Car car)方法就可以处理新的车型了。新增代码如下：

//桑塔纳汽车
class Santana implements Car{
	public String getName(){
		return "Santana";
	}
	public int getPrice() {
		return 80000;
	}
}

final　　

 final可以修饰变量或者方法，在实际开发中，使用很广泛。注：final定义的方法或变量的名字都用下划线定义如

final float rate_aaa_bbb = 3.1415926

在某些情况下，程序员可能有以下需求：

1. 当不希望父类的某个方法被子类覆盖（override）时，可以用final关键字修饰
2. 当不希望类的某个变量的值被修改，可以用final修饰
3. 当不希望类被继承时，可以用final修饰

需求1的final实例

 1 public class test4
 2 {
 3     public static void main(String[] args) 
 4     {        
 5     }
 6 }
 7 
 8 class Aaa
 9 {
10     //假如说我开发了一个特别好的功能,但是不想别人修改它,此时可以在前面加上一个final类
11     //给方法用public修饰,则表示不可悲修改,不可悲覆盖
12     final public void sendMes()
13     {
14         System.out.println("发送消息");
15     }
16 }
17 
18 class Bbb extends Aaa
19 {
20     public void sendMes()
21     {
22         System.out.println("发送消息");
23     }
24 }
25 
26 
27 报错：
28 Cannot override the final method from Aaa

修改final方法的后果

public class test4
{
    public static void main(String[] args) 
    {        
        Aaa aaa = new Aaa();
        Bbb bbb = new Bbb();
        bbb.show();
    }
}

class Aaa
{
    int a=0;    //如果不给a赋值,a的默认值为0
}
class Bbb extends Aaa
{
    public Bbb()
    {
        a++;
    }

    public void show() {
        System.out.println("a=="+a);
    }
}

需求2的final实例——通过Bbb类修改Aaa类中a的值

　　这时可以在a前面定义加上final防止a被修改

final int a = 1;

1 //如果不希望某个类被继承,可以在前面加上final
2 //final修饰类则表示该类,不能被继承
3 final class Aaa
4 {
5     int a=0;    //如果不给a赋值,a的默认值为0
6 }

需求3实例

如果一个变量是final的，则必须初始化（赋初值），否则编译不会通过。先定义再赋值也不行

final的注意事项

1. final修饰的变量又叫常量，一般用xx_xx_xx来命名
2. final修饰的变量在定义是，必须赋初值，并且以后不能再赋值

final什么时候用

1. 因为安全的考虑，类的某个 方法不允许修改
2. 不想让类被其它类继承
3. 某些变量的值时固定不变的，比如国家的汇率