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  • 抽象类与接口

    一、抽象类

           我们都知道在面向对象的领域一切都是对象,同时所有的对象都是通过类来描述的,但是并不是所有的类都是来描述对象的。如果一个类没有足够的信息来描述一个具体的对象,而需要其他具体的类来支撑它,那么这样的类我们称它为抽象类。比如new Animal(),我们都知道这个是产生一个动物Animal对象,但是这个Animal具体长成什么样子我们并不知道,它没有一个具体动物的概念,所以他就是一个抽象类,需要一个具体的动物,如狗、猫来对它进行特定的描述,我们才知道它长成啥样。

          在面向对象领域由于抽象的概念在问题领域没有对应的具体概念,所以用以表征抽象概念的抽象类是不能实例化的。

          同时,抽象类体现了数据抽象的思想,是实现多态的一种机制。它定义了一组抽象的方法,至于这组抽象方法的具体表现形式有派生类来实现。同时抽象类提供了继承的概念,它的出发点就是为了继承,否则它没有存在的任何意义。所以说定义的抽象类一定是用来继承的,同时在一个以抽象类为节点的继承关系等级链中,叶子节点一定是具体的实现类。(不知这样理解是否有错!!!高手指点….)

          在使用抽象类时需要注意几点:

             1、抽象类不能被实例化,实例化的工作应该交由它的子类来完成,它只需要有一个引用即可。

             2、抽象方法必须由子类来进行重写。

             3、只要包含一个抽象方法的抽象类,该方法必须要定义成抽象类,不管是否还包含有其他方法。

             4、抽象类中可以包含具体的方法,当然也可以不包含抽象方法。

             5、子类中的抽象方法不能与父类的抽象方法同名。

             6、abstract不能与final并列修饰同一个类。

             7、abstract 不能与private、static、final或native并列修饰同一个方法。、

          实例:

          定义一个抽象动物类Animal,提供抽象方法叫cry(),猫、狗都是动物类的子类,由于cry()为抽象方法,所以Cat、Dog必须要实现cry()方法。如下:

    public abstract class Animal {
    public abstract void cry();
    }

    public class Cat extends Animal{

    @Override
    public void cry() {
    System.out.println("猫叫:喵喵...");
    }
    }

    public class Dog extends Animal{

    @Override
    public void cry() {
    System.out.println("狗叫:汪汪...");
    }

    }

    public class Test {

    public static void main(String[] args) {
    Animal a1 = new Cat();
    Animal a2 = new Dog();

    a1.cry();
    a2.cry();
    }
    }

    --------------------------------------------------------------------
    Output:
    猫叫:喵喵...
    狗叫:汪汪...

    二.接口

      接口,英文称作interface,在软件工程中,接口泛指供别人调用的方法或者函数。从这里,我们可以体会到Java语言设计者的初衷,它是对行为的抽象。在Java中,定一个接口的形式如下:

    [publicinterface InterfaceName {
     
    }

      接口中可以含有 变量和方法。但是要注意,接口中的变量会被隐式地指定为public static final变量(并且只能是public static final变量,用private修饰会报编译错误),而方法会被隐式地指定为public abstract方法且只能是public abstract方法(用其他关键字,比如private、protected、static、 final等修饰会报编译错误),并且接口中所有的方法不能有具体的实现,也就是说,接口中的方法必须都是抽象方法。从这里可以隐约看出接口和抽象类的区别,接口是一种极度抽象的类型,它比抽象类更加“抽象”,并且一般情况下不在接口中定义变量。

      要让一个类遵循某组特地的接口需要使用implements关键字,具体格式如下:

    class ClassName implements Interface1,Interface2,[....]{
    }
     

    下面看一个网上流传最广泛的例子:门和警报的例子:门都有open( )和close( )两个动作,此时我们可以定义通过抽象类和接口来定义这个抽象概念:

    abstract class Door {
        public abstract void open();
        public abstract void close();
    }

      或者:

    interface Door {
        public abstract void open();
        public abstract void close();
    }

      但是现在如果我们需要门具有报警alarm( )的功能,那么该如何实现?下面提供两种思路:

      1)将这三个功能都放在抽象类里面,但是这样一来所有继承于这个抽象类的子类都具备了报警功能,但是有的门并不一定具备报警功能;

      2)将这三个功能都放在接口里面,需要用到报警功能的类就需要实现这个接口中的open( )和close( ),也许这个类根本就不具备open( )和close( )这两个功能,比如火灾报警器。

      从这里可以看出, Door的open() 、close()和alarm()根本就属于两个不同范畴内的行为,open()和close()属于门本身固有的行为特性,而alarm()属于延伸的附加行为。因此最好的解决办法是单独将报警设计为一个接口,包含alarm()行为,Door设计为单独的一个抽象类,包含open和close两种行为。再设计一个报警门继承Door类和实现Alarm接口。

    interface Alram {
        void alarm();
    }
     
    abstract class Door {
        void open();
        void close();
    }
     
    class AlarmDoor extends Door implements Alarm {
        void oepn() {
          //....
        }
        void close() {
          //....
        }
        void alarm() {
          //....
        }
    }
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