抽象与接口

Posted 2020-12-14 coder306

抽象与接口

抽象类

抽象类的定义

Java可以创建一种类专门用来当作父类，这种类称为“抽象类”。抽象类的作用有点类似“模板”，其目的是要设计者依据它的格式来修改并创建新的类。

在Java中可以创建一种类专门用来当做父类，这种类称为“抽象类”。抽象类实际上也是一个类，只是与之前的普通类相比，其中多了抽象方法。
抽象方法是只声明而未实现的方法，所有的抽象方法必须使用abstract关键字声明，包含抽象方法的类也必须使用abstract class声明。
抽象类定义规则如下。

1. 抽象类和抽象方法都必须用abstract关键字来修饰。
2. 抽象类不能被直接实例化，也就是不能直接用new关键字去产生对象。
3. 抽象方法只需声明，而不需实现。
4. 含有抽象方法的类必须被声明为抽象类，抽象类的子类必须覆写所有的抽象方法后才能被实例化，否则这个子类还是个抽象类。

abstract class 类名称 // 定义抽象类
{
声明数据成员 ；
访问权限 返回值的数据类型 方法名称（参数…）
{
…定义一般方法
}
abstract 返回值的数据类型 方法名称（参数…）；
// 定义抽象方法，在抽象方法里没有定义方法体
}

注意：在抽象类定义的语法中，方法的定义可分为两种：一种是一般的方法，它和先前介绍过的方法没有什么两样；另一种是“抽象方法”，它是以abstract关键字为开头的方法，此方法只声明了返回值的数据类型、方法名称与所需的参数，但没有定义方法体。

抽象类的实例

abstract class Person{
    String name;
    int age;
    
    // 抽象方法
    public abstract String talk();
}

class Student extends Person{
    public Student(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    public String talk(){
        return "学生 -> 姓名：" + this.name + "，年龄：" + this.age;
    }
}

class Worker extends Person{
    public Worker(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    public String talk(){
        return "工人 -> 姓名：" + this.name + "，年龄：" + this.age;
    }
}

public TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Student stu = new Student("李四",20);
        Worker worker = new Worker("张三",35);
        System.out.println(stu.talk());
        System.out.println(worker.talk());
    }
}

从程序中可以看到，抽象类也可以像普通类一样，有构造方法、一般方法和属性，更重要的是还可以有一些抽象方法，留给子类去实现，而且在抽象类中声明构造方法后，在子类中必须明确调用。

接口

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。

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。

抽象类和接口的区别

• 1. 抽象类中的方法可以有方法体，就是能实现方法的具体功能，但是接口中的方法不行。
• 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(用 static 修饰的方法)，而抽象类是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。

注：JDK 1.8 以后，接口里可以有静态方法和方法体了。

接口的声明

语法格式如下：

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

Interface关键字用来声明一个接口。下面是接口声明的一个简单例子。

public interface Person{
    // 会被隐式的指定为 **public static final** 变量
    int STUDENT_PERSON = 1;
    
    public String talk();
}

public interface Roles{
    public String auth();
}

接口有以下特性：

• 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），当声明一个接口的时候，不必使用abstract关键字。
• 接口中每一个方法也是隐式抽象的，声明时同样不需要abstract关键字。
• 接口中的方法都是公有的。
• 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

接口实现

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。

实现一个接口的语法，可以使用这个公式：

...implements 接口名称[, 其他接口名称, 其他接口名称..., ...] ...

实例

class Student extends Person,Roles{
    public Student(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    public String auth(){
    	return 学生";
    }
    
    public String talk(){
        return "学生 -> 姓名：" + this.name + "，年龄：" + this.age;
    }
}

重写接口中声明的方法时，需要注意以下规则：

• 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。

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。

public interface Person{
    // 会被隐式的指定为 **public static final** 变量
    int STUDENT_PERSON = 1;
    
    public String talk();
}

public interface Worker extends Person,Roles{
    public String work();
}

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。 如下所示：

public interface Person{
    // 会被隐式的指定为 **public static final** 变量
    int STUDENT_PERSON = 1;
    
    public String talk();
}

public interface Roles{
    public String auth();
}

public interface Worker extends Person,Roles{
    public String work();
}

以上的程序片段是合法定义的子接口，与类不同的是，接口允许多继承。

标记接口

最常用的继承接口是没有包含任何方法的接口。

标记接口是没有任何方法和属性的接口.它仅仅表明它的类属于一个特定的类型,供其他代码来测试允许做一些事情。

标记接口作用：简单形象的说就是给某个对象打个标（盖个戳），使对象拥有某个或某些特权。

例如：java.awt.event 包中的 MouseListener 接口继承的 java.util.EventListener 接口定义如下：

package java.util;
public interface EventListener{}

没有任何方法的接口被称为标记接口。标记接口主要用于以下两种目的：

• 建立一个公共的父接口：

  正如EventListener接口，这是由几十个其他接口扩展的Java API，你可以使用一个标记接口来建立一组接口的父接口。例如：当一个接口继承了EventListener接口，Java虚拟机(JVM)就知道该接口将要被用于一个事件的代理方案。

• 向一个类添加数据类型：

  这种情况是标记接口最初的目的，实现标记接口的类不需要定义任何接口方法(因为标记接口根本就没有方法)，但是该类通过多态性变成一个接口类型。

深入探讨可以加笔者QQ：1120855315