java抽象类

Posted 2020-08-25 易小川

Java 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，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。

父类包含了子类集合的常见的方法，但是由于父类本身是抽象的，所以不能使用这些方法。

在Java中抽象类表示的是一种继承关系，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。

在Java语言中使用abstract class来定义抽象类。如下实例：

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

注意到该Employee类没有什么不同，尽管该类是抽象类，但是它仍然有3个成员变量，7个成员方法和1个构造方法。 现在如果你尝试如下的例子：

 1 public class AbstractDemo
 2 {
 3    public static void main(String [] args)
 4    {
 5       /* 以下是不允许的，会引发错误 */
 6       Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);
 7  
 8       System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
 9       e.mailCheck();
10     }
11 }

当你尝试编译AbstractDemo类时，会产生如下错误：

1 Employee.java:46: Employee is abstract; cannot be instantiated
2       Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);
3                    ^
4 1 error

继承抽象类

我们能通过一般的方法继承Employee类：

 1 public class Salary extends Employee
 2 {
 3    private double salary; //Annual salary
 4    public Salary(String name, String address, int number, double
 5       salary)
 6    {
 7        super(name, address, number);
 8        setSalary(salary);
 9    }
10    public void mailCheck()
11    {
12        System.out.println("Within mailCheck of Salary class ");
13        System.out.println("Mailing check to " + getName()
14        + " with salary " + salary);
15    }
16    public double getSalary()
17    {
18        return salary;
19    }
20    public void setSalary(double newSalary)
21    {
22        if(newSalary >= 0.0)
23        {
24           salary = newSalary;
25        }
26    }
27    public double computePay()
28    {
29       System.out.println("Computing salary pay for " + getName());
30       return salary/52;
31    }
32 }

尽管我们不能实例化一个Employee类的对象，但是如果我们实例化一个Salary类对象，该对象将从Employee类继承3个成员变量和7个成员方法。

 1 public class AbstractDemo
 2 {
 3    public static void main(String [] args)
 4    {
 5       Salary s = new Salary("Mohd Mohtashim", "Ambehta, UP", 3, 3600.00);
 6       Employee e = new Salary("John Adams", "Boston, MA", 2, 2400.00);
 7  
 8       System.out.println("Call mailCheck using Salary reference --");
 9       s.mailCheck();
10  
11       System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
12       e.mailCheck();
13     }
14 }

以上程序编译运行结果如下：

1 Constructing an Employee
2 Constructing an Employee
3 Call mailCheck using  Salary reference --
4 Within mailCheck of Salary class
5 Mailing check to Mohd Mohtashim with salary 3600.0
6 
7 Call mailCheck using Employee reference--
8 Within mailCheck of Salary class
9 Mailing check to John Adams with salary 2400.

抽象方法

如果你想设计这样一个类，该类包含一个特别的成员方法，该方法的具体实现由它的子类确定，那么你可以在父类中声明该方法为抽象方法。

Abstract关键字同样可以用来声明抽象方法，抽象方法只包含一个方法名，而没有方法体。

抽象方法没有定义，方法名后面直接跟一个分号，而不是花括号。

 1 public abstract class Employee
 2 {
 3    private String name;
 4    private String address;
 5    private int number;
 6    
 7    public abstract double computePay();
 8    
 9    //其余代码
10 }

声明抽象方法会造成以下两个结果：

• 如果一个类包含抽象方法，那么该类必须是抽象类。
• 任何子类必须重写父类的抽象方法，或者声明自身为抽象类。

继承抽象方法的子类必须重写该方法。否则，该子类也必须声明为抽象类。最终，必须有子类实现该抽象方法，否则，从最初的父类到最终的子类都不能用来实例化对象。

如果Salary类继承了Employee类，那么它必须实现computePay()方法：

 1 public class Salary extends Employee
 2 {
 3    private double salary; // Annual salary
 4   
 5    public double computePay()
 6    {
 7       System.out.println("Computing salary pay for " + getName());
 8       return salary/52;
 9    }
10  
11    //其余代码
12 }

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。