Java基础入门:抽象类与接口详解

发表时间: 2024-06-17 21:22

1、抽象类

1.1 什么是抽象类

Java中抽象类是指被abstract修饰的类,何为抽象,抽象指的是从众多的事物中抽取出共同的、本质性的特征,而舍弃其非本质的特征的过程,所以抽象类主要用来定义类的一些共同的属性和行为。

1.2 抽象类特性

  • 不能被实例化,不能直接使用new关键字来创建对象,有构造器但不能被调用;
  • 可以包含抽象和非抽象的方法,抽象方法只是方法的定义,没有方法体,必须在子类中被重写;
  • 抽象类可以包含静态方法和静态变量。这些静态成员属于抽象类本身,而不是其任何实例,并且只能通过抽象类类名和其子类类名调用,不能通过对象调用;
  • 子类必须实现抽象类中所有的抽象方法。

1.3 作用

由于抽像类的特性,抽象类是作为基类被子类继承使用的,主要用于定义类共有的成员变量和成员方法,实现代码重用的效果。

1.4 正确使用抽象类

1.4.1 抽象使用考量因素

  • 抽象类主要是用来被继承的;
  • 抽象类的构造器不能通过new调用;
  • 抽象类内部可以有抽象方法。

1.4.2 使用抽象类

通过abstract关键字修饰一个类,那么这个类就为抽象类。

1)继承的使用

抽象类主要用来被继承,可以抽取类的共同属性和行为,使用上同普通类的继承,这里不再过多赘述。

2)构造器的使用

抽象类的构造器不能通过new调用,但是可以在子类的构造器中,通过super进行调用,所以抽象类构造器一般用于对抽象类成员变量进行初始化。

示例代码如下:

public abstract class Animal {    /**     * 动物名称     */    private String name;    /**     * 动物年龄     */    private int age;    /**     * 抽象类构造器初始化成员     * @param name     * @param age     */    public Animal(String name,int age){       this.name = name;       this.age = age;    }    /**     * 打印动物信息     */    protected final void printAnimalInfo(){        System.out.println("名字:"+this.name);        System.out.println("年纪:"+this.age);    }}class Cat extends Animal{    public Cat(String name, int age){        //子类通过super调用父类构造器        super(name,age);    }}class Dog extends Animal{    public Dog(String name, int age){        //子类通过super调用父类构造器        super(name,age);    }}class Runner{    public static void main(String[] args) {        Animal cat = new Cat("小喵",2);        Animal dog = new Dog("小汪",3);        cat.printAnimalInfo();        System.out.println("=====================");        dog.printAnimalInfo();    }}

3)抽象方法和普通方法的使用

抽象方法和普通方法区别在于,抽象方法没有方法体,只有方法的定义,所以在方法的使用上应考虑如下情况;

  • 当方法有具体实现时,应定义普通方法,如果方法逻辑是通用的,在子类不需要重写,可以用final来修饰方法;
  • 当子类都有某个行为,但是行为逻辑却各不相同,那么基类应该把那个方法定义为抽象方法

示例代码如下:

/** * 打印机抽象类 */@Datapublic abstract class Printer {    /**     * 型号     */    private String specs;    /**     * 初始化     * @param specs     */    public Printer(String specs) {        this.specs = specs;    }    /**     * 打印文档,不同打印机打出文档不一样,实现细节不同,所以需要子类实现具体细节     */    protected abstract void printDocument();    /**     * 显示打印机信息,通用的,子类不需要重写,所以用final修饰     */    protected final void showInfo(){        System.out.println("打印机型号:"+this.specs);    }}/** * 黑白打印机 */class WhiteBlackPrinter extends Printer{    public WhiteBlackPrinter(String specs) {        super(specs);    }    @Override    protected void printDocument() {        System.out.println("黑白打印机:"+super.getSpecs()+",打出黑白文档");    }}/** * 彩色打印机 */class ColorfulPrinter extends Printer{    public ColorfulPrinter(String specs) {        super(specs);    }    @Override    protected void printDocument() {        System.out.println("彩色打印机:"+super.getSpecs()+",打出彩色文档");    }}class Main{    public static void main(String[] args) {        Printer wb = new WhiteBlackPrinter("wb-678k23");        wb.printDocument();        System.out.println("====================");        Printer color = new ColorfulPrinter("color-378k43");        color.printDocument();    }}

1.4.3 抽象类中的静态方法

抽象类的静态方法,要有具体实现。

2、接口

2.1 接口的概念

在现实生活中,接口的例子比比皆是,比如:笔记本上的USB口,电源插座等。

  • 电脑的USB口上,可以插:U盘、鼠标、键盘...所有符合USB协议的设备
  • 电源插座插孔上,可以插:电脑、电视机、电饭煲...所有符合规范的设备

通过上述例子可以看出:接口就是公共的行为规范标准,大家在实现时,只要符合规范标准,就可以通用。

2.2 接口特性

  • 接口的命名规则与类相同。如果修饰符是public,则该接口在整个项目中可见;如果省略修饰符,则该接口只在当前包可见。
  • 接口中可以定义常量,不能定义变量。接口中的属性都会自动用public static final 修饰,即接口中的属性都是全局静态常量。
  • 接口中方法自动用public abstract修饰,接口中所有方法都是抽象方法。
  • 接口不能实例化,接口中不能有构造方法。
  • 接口直接可以通过extends实现继承关系,一个接口可以继承多个接口,但是接口不能继承类。
  • 接口的实现类必须实现接口的全部方法,否则必须定义为抽象类。

2.3 接口的作用

接口体现了约定和实现相分离的原则

  • 降低代码间的耦合性
  • 易于程序的扩展,提高了程序的可扩性性
  • 提高了程序的可维护性

2.4 接口使用

接口内部可以定义成员和成员方法,成员变量必须被public和static修饰,成员方法默认为public 和abstract,需要在实现类中,作具体的实现。

示例代码图下:

public interface A {    /**     * 属性必须被static修饰,必须被初始化     */    public static String name = "ggy";    public void amethod();}interface B{    public void bmethod();}/** * 类可以实现多个接口 */class C implements A,B{    @Override    public void amethod() {        System.out.println("A");    }    @Override    public void bmethod() {        System.out.println("B");    }}class Main{    public static void main(String[] args) {        A a = new C();        B b = new C();        //方法的调用        a.amethod();        b.bmethod();        //这里通过实现类的对象、实现类名称、接口名称都能访问接口A的属性name        System.out.println(A.name);        System.out.println(a.name);        System.out.println(C.name);    }}