本文来介绍Java的抽象类和接口的使用。
在前面的文章中提到过:父类比子类更加抽象,子类比父类更加具体。
在这个动物和狗的例子:
public class Animal { private String name; private int age; public Animal(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public Animal() { } public void say() { System.out.println("我是" + name + ",今年" + age + "岁了"); } //getters and setters ... } public class Dog extends Animal { private String address; public Dog(String name, int age, String address) { super(name, age); this.address = address; } public Dog() { } public void say() { System.out.println("我叫" + super.getName() + ",今年" + super.getAge() + "岁了,家住" + address + ",汪汪汪..."); } public void watchDoor() { System.out.println("我在" + address +"看门..."); } //getters and setters ... }
上面Dog类很自然地继承了Animal类,没毛病!但是仔细琢磨一下Animal类的say()方法。
Dog
Animal
say()
动物是一个很宽泛的概念,如果写代码表示,我们平常见到的大部分生物都可以继承该类。如下图:
有这么多类继承Animal类,那Animal类的say()方法这样写合适吗?因为每种动物说话的方式都不同,而动物又是这么宽泛的一个概念,我们通常会new Dog()或new People(),但很少会去new Animal()。
new Dog()
new People()
new Animal()
所以Animal类的say()方法体对其来说就是鸡肋一般的存在,因为即使有方法体,也会被其子类重写。既然这样那就干脆不要方法体了。
换句话说,我们将Animal类再进行更高层次地抽象,它具有各种动物都有的属性,比如name、age,也有各种动物都有的行为,比如say。 但是,Animal类并不具体实现该方法,具体的实现交给子类来做。
name
age
say
这样一来,谁继承了Animal类,谁就有了它的属性和行为,子类不用管父类的行为是否合适,因为父类的行为“有名无实”,所以子类只需继承这些“名”,具体的“实”则由子类来完成。
这样的Animal类就是 抽象类 。
下面将上例中的Animal类修改为抽象类,Dog类无需改动:
public abstract class Animal { private String name; private int age; public Animal(String name, int age) {//有参构造器 this.name = name; this.age = age; } public Animal() {//无参构造器 } public abstract void say();//抽象方法 public String getName() {//被具体实现的方法 return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } //getters and setters.. }
下面是抽象类的特点:
(一)抽象类被abstract关键字修饰。
abstract
public abstract class Animal { //...... }
(二)类中没有方法体的方法叫 抽象方法 ,也需要使用abstract关键字修饰。
public abstract void say();//抽象方法
(三)有抽象方法的类一定是抽象类。
(四)没有抽象方法的类也可以是抽象类。
(五)抽象类中可以有成员变量、构造器、被具体实现的方法。构造器不能是抽象的。
(六)抽象类不能被实例化,但是可以声明一个抽象类变量
Animal animal = new Animal();//报错: 'Animal' is abstract; cannot be instantiated Anima animal;//抽象类变量,可行
我们以前遇到的类,比如Dog类,是用来描述对象的,但抽象类的方法没有具体实现,所以它没有足够的信息来描述对象,所以抽象类只能被继承用来描述其子类而不能实例化。
(七)子类扩展抽象父类有两种选择:
public class Dog extends Animal { //属性、构造器、其他方法 //实现抽象父类的抽象方法 @Override public void say() { System.out.println("我叫" + super.getName() + ",今年" + super.getAge() + "岁了,家住" + address + ",汪汪汪..."); } }
public abstract class Dog extends Animal { //属性、构造器、其他方法 //可以选择不实现父类的抽象方法 }
生活中有一种接口是大家每天都在用的,那就是插座。
不管是什么样的电器,冰箱、电视、电脑、电风扇,只要买回来,就能插上通电。之所以这么便利,就是因为电器生产商和插座生产商都遵守了一个 生产规范 :我把插座生产成这个模样,你把插头也生产成这个模样,我不管你电器内部是啥样,你也不用管我的插座内部是啥样,大家把产品生产好,各自卖给客户,合作愉快,一起赚钱。这些产品如果以后坏了,那就再买一个遵守规范的就能继续配套使用了。
想一想,如果没有这个规范,插座和插头生产的千奇百怪,买回来怎么用?只能把插座和冰箱拆开,用手接220V的电线了。
换句话说, 接口就是生产规范 / 标准,或者双方遵守的协议 ,只要双方都遵守,那么就能愉快地交流、愉快地合作。
在Java开发中,一个软件系统肯定不是由一个人完成的,而是由一个团队完成的。那如何避免甲写的类乙不能用,乙写的类丙不能用呢,最后导致甲改了乙的代码,乙改了丙的代码? 事先定好规范(接口) ,大家都遵守接口,只要我知道你的接口,那么我不需要知道你的具体代码,就能调用你的类。
掌握关于接口几个特点就能愉快地写接口了:
(一)Java中使用inteface关键字来声明一个接口,接口必须是public的,只有公有了才能让大家遵守:
inteface
public
public interface Runnable { }
(二)接口中通常写各种抽象方法,但只声明,不能写方法体。
public interface Runnable { /*public abstract*/ void run(); }
(三)不必将方法声明为public abstract ,在接口中的所有方法都默认的是public abstract修饰。
public abstract
(四)接口中不能有成员变量、静态代码块。
(五)接口中可以含有常量,常量默认是public static final修饰。
public static final
public interface Runnable { /*public static final*/ int i = 1; void run(); }
(六)类通过implements关键字 实现接口 ,必须同时实现接口中的所有方法。
implements
public class Dog implements Runnable { @Override public void run() { System.out.println("跑得飞快"); } //...... }
(七)如果实现接口的类是抽象类,可以不用实现接口中的方法。
(八)一个类可以同时继承类和实现接口。
public class Dog extends Animal implements Runnable { //...... }
(九)一个类可以实现多个接口。
public class Dog implements Runnable, Flyable { //...... }
(十)接口之间可以继承,并且允许多继承。
public interface A { //...... } public interface B extends A, Runnable{ //...... }
(十一)接口不能被实例化,但是可以声明一个接口变量。
Runnable runnable = new Runnable();//'Runnable' is abstract; cannot be instantiated Runnable runnable;//接口变量,可行
抽象类用abstract关键字声明,抽象类中除了可以有抽象方法(用abstract关键字声明)外,还可以有普通类的成员变量、构造器、方法。不能被实例化,但可以声明抽象类的变量。子类继承抽象类要实现父类的抽象方法(如果子类是抽象的,则不用实现)。
接口用interface关键字声明,接口中只能有抽象方法、常量(忽略修饰符)。不能被实例化,但可以声明接口变量。接口之间可以继承,且允许多继承。类实现接口使用implements关键字,且必须实现接口中的抽象方法(如果类是抽象的,则不用实现)。
interface
总结了抽象类和接口的特点,发现抽象类好像也能作为“接口”使用。那有了抽象类,为什么还要有接口?
类只能单继承,如果使用抽象类作为“接口”,这意味着一个类只能遵守一份“接口”,显然不符合实际。而接口则灵活多了。
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