抽象类和接口

Posted 2022-03-03 洛阳泰山

目录

抽象类

抽象类的定义

抽象类的举例

抽象类的声明

接口

接口的定义

接口的实现

接口的继承 

接口的作用

作业

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抽象类

抽象类的定义

• 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。

抽象类的举例

形状类Shape需要提供用于计算面积和周长的方法，但是形状本身没有被确定，那么计算周长和面积的方法就无法确定，此时我们就需要使用抽象类和抽象方法。
由于Shape类计算周长和面积的方法无法确定，那么就可以将这样的方法声明为抽象的，以便在具体的子类中进行实现。

抽象类的声明

如果一个类的某些功能比较抽象或者无法在本类中具体实现，可以将这个类声明为抽象的，那么这些抽象或者无法具体实现的功能可以在子类中完成。
抽象类的语法
 [修饰符] abstract class 类名 [extends 父类名]类体

• 抽象类和普通类除了使用abstract修饰外和普通的类相似
• 抽象类中可以没有抽象方法
• 但是一旦某个有抽象方法，那么这个类必须被声明为抽象类

注意：[ ]可以不写。

抽象方法的声明
[修饰符]  abstract 返回值类型 方法名([参数列表]);
注意：因为抽象方法无法确定具体执行的功能，所有抽象方法没有方法体，需要在小括号后加上分号 

代码示例

public abstract class Shape 
    //求面积的抽象方法
    public abstract double area();
    //求周长的抽象方法
    public abstract double girth();

 因为抽象类不是一个具体的类，所以无法实例化，但是抽象类可以用于声明对象

代码示例

public class ShapeTest 
    public static void main(String[] args) 
        //可以声明
        Shape shape;
        //无法实例对象，这样写会报错
        Shape shape1=new Shape();
        //需要实现抽象类的抽象方法，才能实例化
        Shape shape2=new Shape() 
            @Override
            public double area() 
                return 0;
            

            @Override
            public double girth() 
                return 0;
            
        ;
    

抽象类可以被继承，在子类中实现抽象类的所有抽象方法，以达到抽象类的具体化
代码示例

public class Circle extends Shape

    //半径变量
    private double r;

    //有参构造器
    public Circle(double r) 
        this.r = r;
    

    //圆周率常量
    private final static double PI=3.14;

    //重写求面积方法
    @Override
    public double area() 
        return r*r*PI;
    

    //重写求周长方法
    @Override
    public double girth() 
        return 2*r*PI;
    

具体化后的子类方法就可以用来创建对象了
代码示例

public class ShapeTest 
    public static void main(String[] args) 
        //可以实例化一个半径为4的Shape的子类对象
        Shape shape=new Circle(4);
        System.out.println("圆形的面积为 "+shape.area());
        System.out.println("圆形的面积为 "+shape.girth());
    

接口

在软件工程中，经常将一个大的项目分由不同的开发小组共同开发，各个小组的开发工作是并行的。在很多时候，对于不同小组的程序员来说，清楚地说明各自的软件如何相互作用，并就此达成统一“约定”是很重要的。这种情况下，每一小组都可以在对其他小组怎么编写代码一无所知的情况下，就能编写自己的代码，并且各自小组编写的代码能很好的协同工作。接口就是这样的“约定”。 

接口的定义

在Java中接口不仅仅是程序开发过程中“约定”，更是更加抽象化的抽象类
接口的语法
[修饰符] interface 接口名[常量];[抽象方法];

public interface MyInterFace 

    public final static double PI=3.14;

    public abstract double area();

    //变量声明不写默认就有  public final static
    double PI1=3.14;

    //方法声明不写默认就有   public abstract
    double area1();

接口的实现

定义类时通过implements关键字实现接口
接口实现的语法
[修饰符] class 类名 [extends 父类名] [implements 接口1,接口2,……]类体部分
代码示例

public class MyClass implements MyInterFace
    @Override
    public double area() 
        //具体实现。。。
        return 0;
    

    @Override
    public double area1() 
        //具体实现。。。
        return 0;
    

注意：接口中只能有常量或者抽象方法

一个类可以实现多个接口，从而解决了Java单继承的缺点。

代码示例

public interface InterfaceA 
    void methodA();

public interface InterfaceB 
    void methodB();

public class MyClass implements InterfaceA,InterfaceB
    @Override
    public void methodA() 
        System.out.println("方法A");
    

    @Override
    public void methodB() 
        System.out.println("方法B");
    

接口的继承 

在Java中类之间的继承关系是单继承，也就是说一个类有且只能有一个父类。
而Java中的接口实现了多继承，也就是说一个接口可以有多个父接口。
代码示例

//接口可以继承接口，且可以同时继承多个
public interface InterfaceC extends InterfaceA,InterfaceB

接口的作用

• 提高程序的重用性
• 提高程序的可扩展性
• 降低程序的耦合度
• 实现了多继承

作业

作业一：
设计一个台灯类Lamp其中台灯有灯泡这个属性，还有开灯(on)这个方法，设计一个灯泡类 其中有红灯泡(RedBuble) 和 绿灯泡(GreenBuble) 他们都有一个发亮的方法，请设计出一段代码可以使台灯开启灯泡发亮，并且保证替换不同种类的灯泡台灯类代码不被修改。
作业二：
设计一个继承关系其中存在动物类Animal、狗类Dog和猫类Cat,对于猫类和狗类都有一个吃eat方法，但是猫和狗的吃eat方法的实现不同，请合理的设计出Animal Dog Cat这3个类关系
作业三：
设计一个形状类(接口)Shape,方法:求周长和求面积
形状类(接口)的子类(实现类):Rect(矩形),Circle(圆形)
 Rect类的子类:Square(正方形)
不同的子类会有不同的计算周长和面积的方法
创建三个不同的形状对象,放在Shape类型的数组里,分别打印出每个对象的周长和面积
作业四：
某公司的雇员分为以下若干类：
Employee：这是所有员工总的父类，属性：员工的姓名,员工的生日月份。方法：double getSalary(int month) 根据参数月份来确定工资，如果该月员工过生日，则公司会额外奖励100元。
SalariedEmployee：Employee的子类，拿固定工资的员工。属性：月薪
HourlyEmployee：Employee的子类，按小时拿工资的员工，每月工作超出160小时的部分按照1.5倍工资发放。属性：每小时的工资、每月工作的小时数
SalesEmployee：Employee的子类，销售人员，工资由月销售额和提成率决定。属性：月销售额、提成率
BasePlusSalesEmployee：SalesEmployee的子类，有固定底薪的销售人员，工资由底薪加上销售提成部分。属性：底薪。
写一个程序，把若干各种类型的员工放在一个Employee数组里，写一个方法，打印出某月每个员工的工资数额。注意：要求把每个类都做成完全封装，不允许非私有化属性。
 

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