对于面向对象编程来说,抽象是它的一大特征之一。在Java中,可以通过两种形式来体现OOP的抽象:接口和抽象类。实现多态的两种方式也是接口和抽象类,当然重写是多态的第三种表现方式。
1.抽象类
在了解抽象类之前,先来了解一下抽象方法。抽象方法是一种特殊的方法:它只有声明,而没有具体的实现。抽象方法的声明格式为:
/** * 抽象类中的抽象方法 */ public abstract void fun2();
抽象方法必须用abstract关键字进行修饰。如果一个类含有抽象方法,则称这个类为抽象类,抽象类必须在类前用abstract关键字修饰。因为抽象类中含有无具体实现的方法,所以不能用抽象类创建对象。
抽象类是类前面加abstract关键字声明的类,抽象类不一定包含抽象方法,但是包含抽象方法的一定是抽象类。
例如:
package cn.qlq.abstractTest; /** * 带有抽象类的抽象方法 带抽象方法的一定是抽象类,但是抽象类不一定必须包含抽象方法 * * @author Administrator * */ public abstract class Abstract1 { private String name = "张三"; /** * 抽象类中的正常方法 */ public final void fun1() { System.out.println("这是Abstract1的方法一"); } /** * 抽象类中的抽象方法 */ public abstract void fun2(); }
从这里可以看出,抽象类就是为了继承而存在的,如果你定义了一个抽象类,却不去继承它,那么等于白白创建了这个抽象类,因为你不能用它来做任何事情。对于一个父类,如果它的某个方法在父类中实现出来没有任何意义,必须根据子类的实际需求来进行不同的实现,那么就可以将这个方法声明为abstract方法,此时这个类也就成为abstract类了。
包含抽象方法的类称为抽象类,但并不意味着抽象类中只能有抽象方法,它和普通类一样,同样可以拥有成员变量和普通的成员方法。注意,抽象类和普通类的主要有三点区别:
1)抽象方法必须为public或者protected(因为如果为private,则不能被子类继承,子类便无法实现该方法),缺省情况下默认为public。
2)抽象类不能用来创建对象;
3)如果一个类继承于一个抽象类,则子类必须实现父类的抽象方法。如果子类没有实现父类的抽象方法,则必须将子类也定义为为abstract类。
在其他方面,抽象类和普通的类并没有区别。
补充:
1.抽象类也可以在创建的时候实现其抽象方方法,例如:
package cn.qlq.abstractTest; public class Test { public static void main(String[] args) { Abstract1 a1 = new SubAbstract1(); Abstract1 a2 = new Abstract1() { @Override public void fun2() { System.out.println("xxx"); } }; } }
2.抽象类也可以用来实现封装一些信息:(这种思想可以用于一种代码规范,也就是在父类的非抽象方法中调用抽象方法,使得子类实现抽象方法,那么调用子类的继承父类的非抽象方法时会在此方法中调用子类实现的抽象方法)
(1)一个抽象类继承Thread,暴漏一个work()抽象方法让子类覆盖,在start中调用work()方法:
package cn.qlq.abstractTest; public abstract class AbsThreadClass extends Thread { @Override public void run() { work(); } public abstract void work(); }
(2)子类继承上面的类
package cn.qlq.abstractTest; public class MyThread extends AbsThreadClass { @Override public void work() { System.out.println("11111"); } }
(3)测试代码:
package cn.qlq.abstractTest; public class Test { public static void main(String[] args) { MyThread mt = new MyThread(); mt.start(); } }
结果:
11111
补充:抽象类可以有构造方法,这个可以用来约束子类必须实现带参构造方法。
2.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;
[public] interface 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。
例如:
public interface inter1 { public String name = "张三"; void fun1(); }
编译后代码:
补充:
1.接口可以继承:
父接口:
package cn.qlq.abstractTest; public interface inter1 { public String name = "张三"; void fun1(); }
子接口:
package cn.qlq.abstractTest; public interface SubInterf extends inter1{ public String name2 = "李四"; public void fun2(); }
实现上面的子接口以及测试:
package cn.qlq.abstractTest; public class InterImpl implements SubInterf{ @Override public void fun1() { System.out.println(this.name); } @Override public void fun2() { System.out.println(this.name2); } public static void main(String[] args) { InterImpl i = new InterImpl(); i.fun1(); i.fun2(); } }
结果:
张三
李四
3. 抽象类和接口的区别
1.语法层面上的区别
1)抽象类可以提供成员方法的实现细节,而接口中只能存在public abstract 方法;
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,而抽象类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。
2.设计层面上的区别
1)抽象类是对一种事物的抽象,即对类抽象,而接口是对行为的抽象。抽象类是对整个类整体进行抽象,包括属性、行为,但是接口却是对类局部(行为)进行抽象。举个简单的例子,飞机和鸟是不同类的事物,但是它们都有一个共性,就是都会飞。那么在设计的时候,可以将飞机设计为一个类Airplane,将鸟设计为一个类Bird,但是不能将 飞行 这个特性也设计为类,因此它只是一个行为特性,并不是对一类事物的抽象描述。此时可以将 飞行 设计为一个接口Fly,包含方法fly( ),然后Airplane和Bird分别根据自己的需要实现Fly这个接口。然后至于有不同种类的飞机,比如战斗机、民用飞机等直接继承Airplane即可,对于鸟也是类似的,不同种类的鸟直接继承Bird类即可。从这里可以看出,继承是一个 "是不是"的关系,而 接口 实现则是 "有没有"的关系。如果一个类继承了某个抽象类,则子类必定是抽象类的种类,而接口实现则是有没有、具备不具备的关系,比如鸟是否能飞(或者是否具备飞行这个特点),能飞行则可以实现这个接口,不能飞行就不实现这个接口。
2)设计层面不同,抽象类作为很多子类的父类,它是一种模板式设计。而接口是一种行为规范,它是一种辐射式设计。什么是模板式设计?最简单例子,大家都用过ppt里面的模板,如果用模板A设计了ppt B和ppt C,ppt B和ppt C公共的部分就是模板A了,如果它们的公共部分需要改动,则只需要改动模板A就可以了,不需要重新对ppt B和ppt C进行改动。而辐射式设计,比如某个电梯都装了某种报警器,一旦要更新报警器,就必须全部更新。也就是说对于抽象类,如果需要添加新的方法,可以直接在抽象类中添加具体的实现,子类可以不进行变更;而对于接口则不行,如果接口进行了变更,则所有实现这个接口的类都必须进行相应的改动。
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() { //.... } }
参考:https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3811437.html
补充:关于为什么接口中的类默认是public static final ?
知识点1:一个类,首先他会在内存里面有一个类对象,然后由类对象生成类的对象
知识点2:为什么接口Interface里面的值必须是常量呢? 因为类可以被实例化,实例化的类的对象里面的变量就会被赋初始值。比如String 是 null int是0,double是0.0。但是接口呢?接口不能被实例化,所以接口里面如果是变量的话不会被赋初始值这样就会出问题。所以接口里面的值必须是常量final而且一定是static不管写不写都是
知识点3:那为什么它要是静态的呢?因为static是什么?是所有对象可以访问,而且可以直接通过类名访问。接口有对象么?显然没有,必须通过类名来访问所以是要静态的
自己的认识:因为接口是一套开发标准,而且子类可以实现多个接口,用static是为了静态对象,接口不能创建对象,所以访问变量只能访问静态变量,而final是不可变属性,是为了更好的制定开发规范。
package cn.xm.exam.test; public interface AInterface { String aString="sssssss"; }
package cn.xm.exam.test; public interface BInterface { String aString="bbb"; }
直接使用会报编译错误,变量产生歧义,因为有多个同名变量。
解决办法:
package cn.xm.exam.test; public class test implements AInterface,BInterface{ public static void main(String[] args) { System.out.println(AInterface.aString); } }
补充:上面是对JDK7的描述,JDK8对接口又进行了改变
下面是JDK8新特性:
对接口做了进一步的增强。
a. 在接口中可以添加使用 default 关键字修饰的非抽象方法。即:默认方法(或扩展方法)
b. 接口里可以声明静态方法,并且可以实现。
如下:
package cn.qlq; public interface InterfaceA { default void sayHello() { System.out.println("sayHello A"); } static void sayWelcome() { System.out.println("sayWelcome A"); } }
package cn.qlq; public interface InterfaceB { default void sayHello() { System.out.println("sayHello B"); } static void sayWelcome() { System.out.println("sayWelcome B"); } }
package cn.qlq; public class PlainTest implements InterfaceA, InterfaceB { @Override public void sayHello() { InterfaceB.super.sayHello(); } public static void main(String[] args) { PlainTest plainTest = new PlainTest(); plainTest.sayHello(); InterfaceA.sayWelcome(); InterfaceB.sayWelcome(); } }
由于接口AB都有sayHello所以在类PlainTest必须重写sayHello方法。
多重继承的冲突说明:
由于同一个方法可以从不同接口引入,自然而然的会有冲突的现象,规则如下:
1)一个声明在类里面的方法优先于任何默认方法
2)优先选取最具体的实现
如下:由于B继承A接口并且重写了sayHello,所以在实现类PlainTest会默认取B接口的默认方法,也就不用显示地重写sayHello方法。
package cn.qlq; public interface InterfaceB extends InterfaceA { default void sayHello() { System.out.println("sayHello B"); } static void sayWelcome() { System.out.println("sayWelcome B"); } }
package cn.qlq; public class PlainTest implements InterfaceA, InterfaceB { public static void main(String[] args) { PlainTest plainTest = new PlainTest(); plainTest.sayHello(); InterfaceA.sayWelcome(); InterfaceB.sayWelcome(); } }
结果:
sayHello B
sayWelcome A
sayWelcome B