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  • java中抽象类的作用
    2020-08-15 18:10:18

    用一句话总结抽象类的作用就是:降低接口实现类与接口之间的实现难度。

    下边给出例子进行说明:

    假设定义一个校级学生守则的接口SchoolSta,里边有两个方法,一个是开除,一个是扣学分

    public interface SchoolSta{
        //定义两个方法:开除和扣学分
        public void kaiChu();
        public void kouXueFen();
    }

    但是学生会觉得开除这个不太合理,不想继承这个方法,所以就可以通过抽象类来作为中介,因为抽象类在实现接口的时候不必对接口中的所有方法进行重写继承,可以进行选择

    所以我们通过一个定义一个抽象类班级学生守则ClassSta来对接口进行实现,只选择重写扣学分的方法

    public abstract class ClassSta implements SchoolSta{
        //只选择重写接口中的扣学分方法
        public void kouXueFen(){
        }    
    }

    然后student就可以继承班级学生准则了,这样就没有开除的方法了

    public class Student extends ClassSta{
    
        public void kouXueFen(){
        }
    }

    注意:继承抽象类时,里边的方法都要全部进行重写

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    你知道java当中抽象类的作用是什么吗?有什么作用?下面和小编一起来详细的了解一下具体的作用,以及看看抽象类作用的例子吧!

    一、java抽象类的作用

    java抽象类的作用具体的可以分成以下的三点:

    1、抽象类通常都是用来表征对问题领域进行分析、设计中得出的抽象概念,是对大多数看上去不同,可是本质上却是相同的具体概念的抽象

    2、在面向对象方法当中,抽象类主要是用来进行类型隐藏

    构造出一个固定的一组行为的抽象描述,可是这组行为却可以有任意个可能的具体实现方式,这个抽象描述就是我们所说的抽象类

    这一组任意个可能的具体实现就表现为所有可能的派生类

    模块能够操作一个抽象体

    因为模块依赖于一个固定的抽象体,所以它可以是不允许修改的

    3、通过从这个抽象体派生,也能够扩展这个模块的行为功能

    为了可以实现面向对象设计的一个最核心的原则,也就是OCP,抽象类可以说是这当中一个很关键的东西

    二、抽象类作用例子//抽象类的作用;模板作用(本例中:

    //抽象的父类中,父类的普通方法依赖于一个抽象方法,而抽象方法则推迟到子类中

    //去实现)

    abstract class SpeedMeter

    {

    private double turnRate;

    public SpeedMeter()

    {}

    public abstract double getRadius();

    public void setTurnRate(double turnRate)

    {

    this.turnRate = turnRate;

    }

    //定义计算速度的方法

    public double getSpeed()

    {

    //速度等于车轮半径*2*PI*转速

    return java.lang.Math.PI * 2 * getRadius() * turnRate;

    }

    }

    public class CarSpeedMeter extends SpeedMeter

    {

    public double getRadius()

    {

    return 0.28;

    }

    public static void main(String[] args)

    {

    CarSpeedMeter csm = new CarSpeedMeter();

    csm.setTurnRate(15);

    System.out.println(csm.getSpeed());

    }

    }

    以上就是对于java中抽象类的作用以及例子的介绍,更多java抽象类常见问题,请继续关注本站来进行了解吧。

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  • Java中抽象类和接口

    千次阅读 多人点赞 2022-04-08 15:17:42
    各位铁汁们大家好呀!今天让我们继续学习java,看看java中抽象类和接口到底是什么? 里面也会讲到多态呀,一起来看看吧

    目录

    什么是抽象类

    抽象类再实现多态中的意义 

    接口是什么


     各位铁汁们大家好呀😊

    😎今天让我们继续学习java,看看java中的抽象类和接口到底是什么🤔? 

    什么是抽象类

    🍑我们之前学过什么是类,那么抽象类是不是也是类的一种呢?

    听名字就感觉好抽象呀!说对了,他就是抽象的,不是具体的。在类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象,这样的类称为抽象类。

    🌰来看一个抽象类的例子

    // 抽象类和抽象方法需要被 abstract 关键字修饰
    abstract class Shape {
        // 抽象类中的方法一般要求都是抽象方法,抽象方法没有方法体
        abstract void draw();
    }

    大家觉得这个抽象类是不是什么也没干,他唯一的方法draw()还是空的。

    像这样的类是不是就没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象,自然也就不能实例化对象了。不信你看:

    🍑那既然一个类不能实例化,那这种抽象类存在的意义是什么呀🤔?别急,存在即合理,听我慢慢道来。


    抽象类在实现多态中的意义 

    🍑抽象类存在的一个最大意义就是被继承,当被继承后就可以利用抽象类实现多态。

    来看一段代码

    // 抽象类和抽象方法需要被 abstract 关键字修饰
    abstract class Shape {
        // 抽象类中的方法一般要求都是抽象方法,抽象方法没有方法体
        abstract void draw();
    }
    // 当一个普通类继承一个抽象类后,这个普通类必须重写抽象类中的方法
    class Cycle extends Shape {
        @Override
        void draw() {  // 重写抽象类中的draw方法
            System.out.println("画一个圆圈");
        }
    }
    
    public class Test4 {
        public static void main(String[] args) {
            //Shape shape = new Shape();  抽象类虽然不能直接实例化
            // 但可以把一个普通类对象传给一个抽象类的引用呀,即父类引用指向子类对象
            Shape shape = new Cycle(); // 这称作:向上转型
            
            /*Cycle cycle = new Cycle();
              Shape shape = cycle // 这是向上转型的另一种写法
             */
            shape.draw();         // 通过父类引用调用被子类重写的方法
        }
    }
    

    运行之后你就会发现神奇的一幕:

     

    大家在看完了代码可能会有很多疑问,别急咱们一个一个的说,

    📝什么是向上转型:一句话总结就是“父类引用指向子类对象”

    向上转型后的变化

    1. 🏀关于方法:父类引用可以调用子类和父类公用的方法(如果子类重写了父类的方法,则调用子类的方法),但子类特有的方法无法调用。
    2. 🏀关于属性: 父类引用可以调用父类的属性,不可以调用子类的属性

    向上转型的作用

    1. 🐟减少一些重复性的代码
    2. 🐟对象实例化的时候可以根据不同需求实例化不同的对象

    🌰这样的话就我们上面的代码就可以理解了

    ​ 

    📝看来,我们可以通过子类对抽象类的继承和重写,抽象类还真有点用呀!

    🍑但这和多态有什么关系呢,抽象类用起来这么麻烦,我还不如直接用普通类,也能达到这样的效果,还不用再写一个子类呢😫?

    🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟

    🌰那行,你再看看下面的代码,你就知道抽象类在实现多态时的好处了。 

    abstract class Shape {
        public abstract void draw(); // 抽象方法不能里有具体的语句
    }
    // 当一个普通类继承一个抽象类的时候,再这个子类中必须重写抽象类中的抽象方法
    class Cycle extends Shape {  
        @Override              // 如果不重写会报错,但如果继承的是普通类则不会报错,用抽象类更安全
        public void draw() {
            System.out.println("画一个圆圈");
        }
    }
    class Flower extends Shape { // 不同的子类对父类的draw方法进行了不同的重写
        @Override
        public void draw() {
            System.out.println("画一朵花");
        }
    }
    class Square extends Shape {
        @Override
        public void draw() {
            System.out.println("画一个正方形");
        }
    }
    
    public class Test4 {
        public static void main(String[] args) {
            Cycle cycle = new Cycle();   // 子类引用cycle
            Flower flower = new Flower(); // 子类引用flower
            Square square = new Square();
            
            // 数组的类型是Shape,即数组中每一个元素都是一个父类引用
            // 在这个过程其实也发生了向上转型,对抽象类中的方法进行了重写
            Shape[] shapes = {cycle, flower, square};  // 父类引用引用不同的子类对象
            for (int i = 0; i < shapes.length; i++) {
                Shape shape = shapes[i]; // 父类引用shape指向—>当前所对应的子类对象
    
                shape.draw();  // 通过父类引用调用子类重写的draw方法
            }
    
        }
    }
    

    🍑调用同一个方法竟然打印出了不同的结果😮,这难道就是所谓的多态🤔 

     是不是有点懵😂,下面我们来解释一下😉

    // 对上面的代码补充一下
    // 可能你对 Shape[] shapes = {cycle, flower, square};不太理解
    // 但上面的代码就相当于 
    
     Shape[] shapes1 = new Shape[3]; // 有三个不同的子类对象呀!数组大小为3
    
    // (将指向->子类对象)的子类引用赋值给父类对象,不就相当于该夫类引用指向->所对应的子类对象吗
    //这是向上转型的另一种写法,应为前面已经实例化了子类对象  Cycle cycle = new Cycle();   
     shapes1[0] = cycle;  // 如果前面没实例化子类对象,就要写成shape1[0] = new Cycle
     shapes1[1] = flower;
     shapes1[2] = square;

    对于多态来说,他有这三个要素

    1. 继承(我们刚才的Cycle类继承Shape抽象类)
    2. 重写(我们子类对draw方法的重写)
    3. 父类指向子类对象(就是shape1[0] = cycle -->也可以称作向上转型) 

    🍑回头再看一下我们的代码,是不是就刚好符合了多态的三要素😉。

    📝当我们的父类引用指向不同的子类对象时,当我们调用同一个draw方法时却输出了不同的结果。(其实就是该方法再子类中被重写成了不同形式)这就叫做多态 。

    嘻嘻😂,其实只要只要结合着例子来看,多态也没那么难理解呀😎

      

    🍑那为啥一定要用抽象类呢😂?我一个普通类继承普通类来实现多态不可以吗🤔

    🌰当然可以,但不太安全有风险;

         

    但如果是抽象类的话,就不一样了😉 

      

    🍑从这我们也可以看出,当用抽象类的时候,编译器自动就对我们是否重写进行了校验,而充分利用编译器的校验, 在实际开发中是非常有意义的 。所以说抽象类还是有用的,嘻嘻😉

    📝好了,相信到这里你对抽象类也有了一个大概的认识😊,下面我们来简单做一下总结

    1. 使用abstract修饰的类或方法,就抽象类或者抽象方法
    2. 抽象类是不能具体的描述一个对象,不能用抽象类直接实例化对象
    3. 抽象类里面的成员变量和成员方法,都是和普通类一样的,只不过就是不能进行实例化了
    4. 当一个普通类继承这个抽象类后,那么这个普通类必须重写抽象类当中的所有的抽象方法🤔(我们之前说过抽象类是不具体的,没有包含足够的信息来描述一个对象,所以我们需要把他补充完整)
    5. 但当一个抽象类A继承了抽象类B,这是抽象类A就可以不重写抽象类B当中的抽象方法
    6. final不能修饰抽象类和抽象方法(因为抽象类存在的最大意义就是被继承,而被final修饰的不能被继承,final和抽象,他们两个是天敌😂)
    7. 抽象方法不能被private修饰(抽象方法一般都是要被重写的,你被private修饰了,还怎么重写😫)
    8. 抽象类当中不一定有抽象方法,但如果一个类中有抽象方法,那么这个类一定是抽象类

    🌰哈哈,上面的8条总结是不是臭长臭长的,大家也不用专门去记(用的多了,自然就记住了😉)

    🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟🐟


    接口是什么

    🍑抽象类是从多个类中抽象出来的模板,如果将这种抽象进行的更彻底,则可以提炼出一种更加特殊的“抽象类”——接口(Interface)🤔。

    📝接口是Java中最重要的概念之一,它可以被理解为一种特殊的类,不同的是接口的成员没有执行体,是由全局常量和公共的抽象方法所组成😎。

    如何定义一个接口呢?下面我们来看一个栗子🌰

    //接口的定义格式与定义类的格式基本相同,将class关键字换成 interface 关键字,就定义了一个接口
    
    public interface 接口名称{
    // 定义变量
    int a = 10;      // 接口当中的成员变量默认都是public static final
    
    // 抽象方法
    public abstract void method1(); // public abstract 是固定搭配,可以不写
    void method2();  //  接口当中的成员方法默认都是public abstract, 更推荐用第二种来定义方法 
    }

    可以看到接口和类其实还是有很多相似点:

    📝接口中也包含抽象方法,所以也不能直接实例化接口🤔,那么我们怎么用接口呢?

    🍑哈哈,很简单😉,我们再用一个普通类实现这个接口不就行了吗😂,不同的是抽象类是被子类来继承而实现的,而接口与类之间则是用关键字implements来实现

    📝就像普通类实现实现抽象类一样,一个类实现某个接口则必须实现该接口中的抽象方法,否则该类必须被定义为抽象类🤔。


     通过接口实现多态

    🍑铁汁们!刚才我们是用抽象类来实现多态,那么现在我们可以尝试用接口来实现多态,嘻嘻😎

    接口可以看成是一种特殊的类,只能用 interface 关键字修饰
    interface IShape {
        int a = 10;   接口当中的成员变量默认都是public static final
        int b = 23;
        void draw();  接口当中的成员方法一般只能是抽象方法,默认是public abstract(JDK1.8以前)
      
        default void show() {
            System.out.println("接口中的其他方法");//接口中的其他方法也可以实现,但要用default修饰
        }
        public static void test() {
            System.out.println("这是接口当中的一个静态的方法");
        }
    }
    
    // 一个普通的类要想实现接口,可以用implement, 
    //因为接口也是抽象方法的,所以实现接口的这个类也要重写抽象方法
    class Cycle implements IShape {
    
        @Override
        public void draw() {
            System.out.println("画一个圆圈");
        }
    }
    class Square implements IShape {
        @Override
        public void draw() {
            System.out.println("画一个正方形");
        }
    }
    class Flower implements IShape {
    
        @Override
        public void draw() {
            System.out.println("画一朵花");
        }
    }
    public class Test4 {
        public static void main(String[] args) {
            // IShape iShape = new IShape(); 接口也不能直接实例化
            Cycle cycle = new Cycle();
            Square square = new Square();
            Flower flower = new Flower();
            // 这里的IShape接口就相当与抽象类中父类,接口类型也是一种引用类型
    
            IShape[] iShapes = {cycle, square, flower}; // 这个过程其实就发生了向上转型
    
            for (IShape iShape : iShapes) { // 增强型的for—each循环,也可以写成普通的for循环形式
                iShape.draw();              // 通过重写实现了多态
            }
        }
    }
    引用变量cycle和square都赋值给了Shape类型的引用变量shape,
    但当执行shape.draw()时,java虚拟机到底要调用谁重写的的draw方法,
    就看此时接口引用的是那个对象的,是shape的、还是cycle的

     😎看一下运行结果😎

     看完代码你可能有点晕😫,但没关系。一般接口咱也不这么用,直接使用抽象类不就好了😉(我只是演示一下用接口也能实现多态😂)

    🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑

    📝下面我们来总结一下Java中接口的几个主要特点

    1. 🌰接口中可以包含变量和方法,变量被隐式指定为 public static final,方法被隐式指定为 public abstract(JDK 1.8 d一个类可以同时实现多个接口,一个类实现某个接口则必须实现该接口中的抽象方法,否则该类必须被定义为抽象类
    2. 🌰接口支持多继承,即一个接口可以继承(extends)多个接口,间接解决了 Java 中类不能多继承的问题。

    🍑那么接口一般用在什么地方呢?

    • 一般情况下,实现类和它的抽象类之前具有 "is-a" 的关系,但是如果我们想达到同样的目的,但是又不存在这种关系时,使用接口。
    • 由于 Java 中单继承的特性,导致一个类只能继承一个类,但是可以实现一个或多个接口,此时可以使用接口。

    🌰下面就让我们来看看接口的正确用法:帮助java实现“ 多继承 ”😎

    由于 Java 中单继承的特性,导致一个类只能继承一个类,但是可以实现一个或多个接口,此时可以使用接口。
    class Animal {
        String name;        // 不能使用private,后面的子类也要用
    
        public Animal(String name) { // 父类的自定义的构造方法
            this.name = name;
        }
    }
    interface IFlying {   // 自定义多种接口
        void fly();
    }
    interface IRunning {
        void run();
    }
    interface ISwimming {
        void swimming();
    }
    // 小鸭子,不仅会跑,还会游泳、飞行
    一个类继承父类,并实现多个接口,间接的解决java中不能多继承的问题
    class Duck extends Animal implements IRunning, ISwimming, IFlying {
    
        public Duck(String name) {  // 子类构造方法
            super(name);            // 必须在子类构造方法的第一行
            // 在给实现子类的构造方法前,先要用super()调用实现父类的构造方法,比较先有父后有子呀!
            // 因为父类自己定义了构造方法,编译器不会自动给给子类构造方法中添加super();来实现父类的构造方法,需要我们自己实现
        }
        // 对接口中的抽象方法进行重写
        @Override
        public void fly() {
            System.out.println(this.name + "正在用翅膀飞");
        }
    
        @Override
        public void run() {
            System.out.println(this.name + "正在用两条腿跑");
        }
    
        @Override
        public void swimming() {
            System.out.println(this.name + "正在漂在水上");
        }
    
    }
    
    public class 接口的使用 {  // 不用学我用中文名作为类名,我只是为演示方便
        public static void main(String[] args) {
            Duck duck = new Duck("第一个小鸭子");  // 实例化鸭子对象
            duck.fly();  // 通过引用 变量名.方法名 输出重写后的方法
            duck.run();
            duck.swimming();
        }
    }
    有人可能会说干嘛用接口,我直接在父类Animal中实现fly、run、swimming这些属性,
    然后不同的动物子类再继承父类这些方法不行吗?
    
    但问题是,鸭子会fly、swimming,那猫会飞和游泳吗?你再写个其他动物的子类是不是就不行了
    而用接口呢?我们只是把这种飞、游泳的行为给抽象出来了,
    
    只要一个子类有这种行为,他就可以实现相对应的接口,接口是更加灵活的
    
    

     📝上面的代码展示了 Java 面向对象编程中最常见的用法: 一个类继承一个父类, 同时实现多个接口。

     📝继承表达的含义是 is - a 语义, 而接口表达的含义是 具有 xxx 特性 ,能实现接口的类和该接口并不一定有is_a的关系,只要该类有这个接口的特性就行

    猫是一种动物, 具有会跑的特性.

    青蛙也是一种动物, 既能跑, 也能游泳

    鸭子也是一种动物, 既能跑, 也能游, 还能飞

     🍑这样设计有什么好处呢? 时刻牢记多态的好处, 让程序猿忘记类型. 有了接口之后, 类的使用者就不必关注具体类型,只要这个类有有这个特性就好。

    举个栗子🌰

    class Robot implements IRunning {
        private String name;
        public Robot(String name) {
            this.name = name;
        }
        // 对run方法进行重写
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("机器人" + this.name + "正在跑");
        }
    }
    public class Test4 {
        public static void main(String[] args) {
            Robot robot1 = new Robot("图图");
            robot1.run();
        }
    }
    // 执行结果
    机器人图图正在跑

    😎只要能跑就行,管他是机器人还是动物呢😂,接口是不是很灵活呀!

    同时在实际的开发过程中,一般来说,一个类是一个Java文件,一个接口也是一个Java文件。大家也要在平时就养成这个好习惯呀!

    哈哈,不知道现在你对抽象类和接口的认识是不是又上升了一个高度呢?嘻嘻,我们下篇博客再见了,下篇让我们瞅瞅Java中常用的接口有哪些😉

     每天进步一点点,铁汁们,一起加油😎😎😎

    展开全文
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    以举例的方式说到如何区分抽象类和接口,这里我们从Java语法谈起,使我们更加了解这两者的内在区别。它们的语法区别:

    1)接口不能有构造方法,抽象类可以有。

    2)接口不能有方法体,抽象类可以有。

    3)接口不能有静态方法,抽象类可以有。

    4)在接口中凡是变量必须是public static final,而在抽象类中没有要求。

    忽然有此一文,是因为同学疑惑道:抽象类居然还有构造方法,又不能直接用来new。我的解释是平时在抽象类中对于构造方法的存在,没有什么印象,是因为IDE默认为你生成了一个无参构造方法,也可以显式地写出构造方法,这个构造方法,是用来被子类调用的,因为任何子类都必须调用从Object开始的所有父亲的构造方法,才算完成初始化工作。那么我引申一下,问他们,接口有构造方法吗?他们的理解,抽象可以有,为什么接口不可以有?!那么在接口里写入构造方法时,编译器提示:Interfaces cannot have constructors。这又何解?

    从语法的角度来说,抽象类必须有构造方法,而接口严禁有构造方法,这本身也说明了它们性质的不同。抽象类是一个类,别的类是用关键字 extends 来继承下来,并扩展的,有非常强的is-a的关系,这种关系一般来说符合里氏代换原则。而接口,是被其他类用关键字 implements 来实现接口定义的方法的。如果没什么区别,何必整出两个不同的关键字。  接口只是定义功能和行为规范,如果一个类实现了一个接口,那么这个类必须遵守这个接口的方法约定,但没有is-a的关系。把墙壁上的“小学生行为规范”想象成一个接口,那么是小学生必须遵守这个约定,但小学生不是“行为规范”。

    构造方法是用来在对象初始化前对对象进行一些预处理的,提供了实例化一个具体东西的入口。接口只是声明而已,不一定要进行什么初始化,就算要进行初始化,也可以到实现接口的那一些类里面去初始化。接口只是用来表述动作,表述规范来的,可以new一台computer,但我们无法new一个IDE、SATA、PCI、PS-2。因此,接口要构造方法何用?接口是一种规范,被调用时,主要关注的是里边的方法,而方法是不需要初始化的,类可以实现多个接口,若多个接口都有自己的构造器,则不好决定构造器的调用次序,构造器是属于类自己的,不能继承,因为是纯虚的,接口不需要构造方法。而抽象类是具体类的祖先,即使是石器时代,也总要干些初始化的工作,抽象类虽然是不能直接实例化,但实例化子类的时候,就会初始化父类,不管父类是不是抽象类都,都会调用父类的构造方法,初始化一个类,先初始化父类,有没有说初始化接口。

    1)Java中抽象类和接口中有构造方法吗?

    在接口里写入构造方法时,编译器提示:Interfaces cannot have constructors。

    A. 构造方法用于初始化成员变量,但是接口成员变量是常量,无需修改。接口是一种规范,被调用时,主要关注的是里边的方法,而方法是不需要初始化的,

    B. 类可以实现多个接口,若多个接口都有自己的构造器,则不好决定构造器链的调用次序

    C. 构造器是属于类自己的,不能继承。因为是纯虚的,接口不需要构造器。

    在抽象类中可以有构造方法,只是不能直接创建抽象类的实例对象,但实例化子类的时候,就会初始化父类,不管父类是不是抽象类都会调用父类的构造方法,初始化一个类,先初始化父类。

    A.方法名与类名相同;

    B.没有返回类型(例如return、void等);

    C.不能被static、final、native、abstract和synchronized修饰,不能被子类继承。

    D.父类的构造方法不能被子类调用,可以通过super语句调用父类的构造方法。

    E.构造方法可以重载,以参数的个数,类型,顺序,分为空参构造方法和有参构造方法。

    注:

    抽象类中不一定有抽象方法,抽象方法一定存在于抽象类中。

    继承抽象类的可以是普通类,但必须重写抽象类中的所有抽象方法,也可以是抽象类,无需重写抽象类中的所有抽象方法。

    注:

    可以说是一种特殊的抽象类,里面的方法全是抽象方法。

    子类实现接口必须对接口中的方法全部重写。

    1)接口不能有构造方法,抽象类可以有。

    2)接口不能有方法体,抽象类可以有。

    3)接口不能有静态方法,抽象类可以有。

    4)在接口中凡是变量必须是public static final,而在抽象类中没有要求。

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