1抽象类
有的时候,某个父类只是知道子类应该包含怎么样的方法,但是无法准确知道子类如何实现这些方法。
分析事物时,发现了共性内容,就出现向上抽取。会有这样一种特殊情况,就是方法功能声明相同,但方法功能主体不同。那么这时也可以抽取,但只抽取方法声明,不抽取方法主体。那么此方法就是一个抽象方法。
当定义了抽象函数的类也必须被abstract关键字修饰,被abstract关键字修饰的类是抽象类。
1.1定义
抽象类定义的格式:
abstract class 类名 {
}
抽象方法定义的格式:
public abstract 返回值类型 方法名(参数);
抽象类不一定有抽象方法
抽象方法一定在抽象类中
例:
//抽象类,研发部员工 public abstract class Developer { //抽象方法 public abstract void work(); //普通方法 public void speak(){ System.out.println("研发部员工开会"); } }
public class JavaEE extends Developer{ public void work(){ System.out.println("JavaEE工程师正在写JavaEE代码"); }; }
public class Test { public static void main(String[] args) { JavaEE javaee=new JavaEE(); javaee.work(); javaee.speak(); } }
抽象类前面的小图标是这样的:带一个“A”
1.2抽象类的特点
1)抽象类和抽象方法都需要被abstract修饰。抽象方法一定要定义在抽象类中,抽象方法没有方法体。
2)抽象类不可以直接创建对象(抽象类不能new对象),原因:调用抽象方法没有意义。
3)只有覆盖了抽象类中所有的抽象方法后,就是要把父类所有方法都重写,子类才可以创建对象。只重写部分方法,该子类还是一个抽象类。抽象类中可以写普通方法。
所以子类如果只重写部分方法,会报错,解决办法是,把所有方法重写,或者子类也定义成抽象类。
4)抽象类一定是个父类,因为是不断抽取而来的。
5)抽象类中可以不定义抽象方法。那这个抽象类的存在的意义是:不让该类创建对象,方法可以直接让子类去使用
6)抽象关键字abstract不可以和以下关键字共存:
private:私有的方法子类是无法继承到的,也不存在覆盖,而abstract和private一起使用修饰方法,abstract既要子类去实现这个方法,而private修饰子类根本无法得到父类这个方法。互相矛盾。
final,后面学
static,后面学
之所以继承抽象类,更多的是在思想,是面对共性类型操作会更简单。
1.3练习
public abstract class Staff { private String number; private String name; public String getNumber() { return number; } public void setNumber(String number) { this.number = number; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } //工作 public void work(){ System.out.print("员工号为"+number+"的"+name+"员工"); } }
public abstract class Developer extends Staff { }
public class JavaEE extends Developer{ public void work(){ super.work(); System.out.println("正在研发淘宝网站"); }; }
public class Android extends Developer{ public void work(){ super.work(); System.out.println("正在研发淘宝手机客户端软件"); }; }
public abstract class Maintainer extends Staff{ }
public class Network extends Maintainer{ public void work(){ super.work(); System.out.println("正在检查网络是否畅通"); }; }
public class Hardware extends Maintainer{ public void work(){ super.work(); System.out.println("正在修复打印机"); }; }
public class Test { public static void main(String[] args) { JavaEE j=new JavaEE(); j.setName("张春"); j.setNumber("111111"); j.work(); Android a=new Android(); a.setName("王夏"); a.setNumber("222222"); a.work(); Network n=new Network(); n.setName("李秋"); n.setNumber("333333"); n.work(); Hardware h=new Hardware(); h.setName("赵冬"); h.setNumber("444444"); h.work(); } }
2接口
接口是功能的集合,同样可看做是一种数据类型,是比抽象类更为抽象的”类”。
接口只描述所应该具备的方法,并没有具体实现,具体的实现由接口的实现类(相当于接口的子类)来完成。这样将功能的定义与实现分离,优化了程序设计。
一切事物均有功能,即一切事物均有接口。
举例:如果是人,那么都会吃饭,走路等。但不是所有人都会打球,游泳等。
举例:笔记本电脑留了usb接口,插鼠标和键盘等。
所以接口是额外功能的集合,接口只有抽象方法,没有普通方法。
2.1接口的定义
声明时使用interface关键字,
定义接口的文件仍为.java文件,
编译后仍然会产生.class文件。
所以接口可以看做是一种只包含了功能声明的特殊类。
定义格式:
public interface 接口名 {
抽象方法1;
抽象方法2;
抽象方法3;
}
2.2类实现接口
类与接口的关系为实现关系,即类实现接口。实现的动作类似继承,只是关键字不同,实现使用implements。
其他类(实现类)实现接口后,就相当于声明:”我应该具备这个接口中的功能”。实现类仍然需要重写方法以实现具体的功能。
格式:
class 类 implements 接口 {
重写接口中方法
}
例:
public interface Play { //接口中的成员方法 public abstract void play(); }
public class Student implements Play{ public void play() { System.out.println("学生学会打球"); } }
public class Test { public static void main(String[] args) { Student s=new Student(); s.play(); } }
接口文件的小图标是这样的:带一个“I”
在类实现接口后,该类就会将接口中的抽象方法继承过来,此时该类需要重写该抽象方法,完成具体的逻辑。
接口中定义功能,当需要具有该功能时,可以让类实现该接口,只声明了应该具备该方法,是功能的声明。
在具体实现类中重写方法,实现功能,是方法的具体实现。
于是,通过以上两个动作将功能的声明与实现便分开了。
类是现实事物的描述,接口是功能的集合。
2.3接口中成员的特点
2.3.1成员变量的特点
接口中定义的变量必须有固定的修饰符修饰:public static final。
所以接口中的变量也称为常量,其值不能改变。
public:公共的,权限修饰符,无论在哪里都可以访问被该修饰符修饰的成员
static:静态,可以直接被类名调用,即类名.变量名(或类名.方法名)
final:最终的,被final修饰的变量称为常量,一旦赋值不可改变
例如:Math.PI
在接口中不加public static final这些的成员变量,也是常量,刚开始用,最好全写上
例:
public interface Play { //接口中的成员变量定义 public static final String ball="球"; }
public class Test { public static void main(String[] args) { System.out.println(Play.ball); } }
这里的常量ball可以直接被类调用,Play.ball
而且不能更改:
2.3.2成员方法的特点
1)接口中可以定义方法,方法也有固定的修饰符,public abstract,不写这两个修饰符也是抽象方法,
2)不能加方法体
Tips:
1)使用interface代替了原来的class,其他步骤与定义类相同
2)接口中的方法均为公共访问的抽象方法
3)接口中无法定义普通的成员变量
4)接口不可以创建对象。
5)子类必须覆盖掉接口中所有的抽象方法后,子类才可以实例化。否则子类是一个抽象类。
创建实现类后,会出现提示,点击add...会自动出现所有需要重写的方法
2.4接口的多实现
接口最重要的体现:解决多继承的弊端。将多继承这种机制在java中通过多实现完成了。
例:
public interface Fu1 { public abstract int show1(); }
public interface Fu2 { public abstract void show2(); }
public class Zi implements Fu1,Fu2{ public int show1() { System.out.println("这是方法1"); return 1; } public void show2() { System.out.println("这是方法2"); } }
public class Test { public static void main(String[] args) { Zi z=new Zi(); z.show1(); z.show2(); } }
如果是这样:
两个接口的方法完全相同,是可以的,因为接口中的方法没有方法体。
但是,如果是这样:
两个接口的方法名相同,但返回值不同,就会报错
这是需要程序员自己避免的
2.5接口解决多继承的弊端
弊端:多继承时,当多个父类中有相同功能时,子类调用会产生不确定性(原因在于多继承父类中功能有主体,而导致调用运行时,不确定运行哪个主体内容。)
而接口中的功能都没有方法体,都是由子类来明确的,就解决了这个弊端。
2.6类继承类同时实现接口
当一个类已经继承了一个父类,它又需要扩展额外的功能,这时接口就派上用场了。
子类通过继承父类扩展功能,通过继承扩展的功能都是子类应该具备的基础功能。
如果子类想要继续扩展其他类中的功能,这时通过实现接口来完成。
接口的出现避免了单继承的局限性。
父类中定义事物的基本功能。接口中定义事物的扩展功能。
例:
public abstract class Dog { public abstract void eat(); public abstract void speak(); }
public interface Drug { public abstract void catchDrug(); }
public class DrugDog extends Dog implements Drug { public void catchDrug() { System.out.println("捕获毒品"); } public void eat() { System.out.println("规矩吃饭"); } public void speak() { System.out.println("不叫"); } }
public class Test { public static void main(String[] args) { DrugDog d=new DrugDog(); d.catchDrug(); d.speak(); d.eat(); } }
2.7接口的多继承
类与类:继承的关系
接口和类:实现的关系(接口与类不支持多继承,支持多实现)
接口与接口:也可以使用extends进行继承
interface Fu1{ void show(); }
interface Fu2{ void show1(); }
interface Fu3{ void show2(); }
interface Zi extends Fu1,Fu2,Fu3{ void show3(); }
2.8接口思想在开发中的好处
1)接口的出现扩展了功能。
2)接口其实就是暴漏出来的规则。
3)接口的出现降低了耦合性,即设备与设备之间实现了解耦。
4)接口的出现方便后期使用和维护。
举例:电脑上留有很多个插口,而这些插口可以插入相应的设备,这些设备在生产的时候符合了这个插口的使用规则,否则将无法插入接口中,更无法使用。这个插口的出现让我们使用更多的设备。
2.9接口和抽象的区别
相同点:
1)都位于继承的顶端,用于被其他类实现或继承;
2)都不能直接实例化对象;
3)都可以包含抽象方法,其子类都必须覆写这些抽象方法;
区别:
1)抽象类为部分方法提供实现,避免子类重复实现这些方法,提高代码重用性;
接口只能包含抽象方法;
2)一个类只能继承一个直接父类(可能是抽象类),却可以实现多个接口;(接口弥补了Java的单继承)
3)抽象类是这个事物中应该具备的内容, 继承体系是一种 is..a(是一个)关系
接口是这个事物中的额外内容,继承体系是一种 like..a(会什么功能)关系
总结:
优先选用接口,尽量少用抽象类;
需要定义子类的行为,又要为子类提供共性功能时才选用抽象类。