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  • Java抽象类 详解

    万次阅读 多人点赞 2016-10-05 00:06:35
    一、抽象类的基本概念普通类是一个完善的功能类,可以直接产生实例化对象,并且在普通类中可以包含有构造方法、普通方法、static方法、常量和变量等内容。而抽象类是指在普通类的结构里面增加抽象方法的组成部分。...

    一、抽象类的基本概念

    普通类是一个完善的功能类,可以直接产生实例化对象,并且在普通类中可以包含有构造方法、普通方法、static方法、常量和变量等内容。而抽象类是指在普通类的结构里面增加抽象方法的组成部分。

    那么什么叫抽象方法呢?在所有的普通方法上面都会有一个“{}”,这个表示方法体,有方法体的方法一定可以被对象直接使用。而抽象方法,是指没有方法体的方法,同时抽象方法还必须使用关键字abstract做修饰

    拥有抽象方法的类就是抽象类,抽象类要使用abstract关键字声明。

    范例:定义一个抽象类

    abstract class A{//定义一个抽象类
    	
    	public void fun(){//普通方法
    		System.out.println("存在方法体的方法");
    	}
    	
    	public abstract void print();//抽象方法,没有方法体,有abstract关键字做修饰
    	
    }
    

    二、抽象类的使用

    我们先看范例。
    范例:直接实例化抽象类的对象

    package com.wz.abstractdemo;
    
    abstract class A{//定义一个抽象类
    	
    	public void fun(){//普通方法
    		System.out.println("存在方法体的方法");
    	}
    	
    	public abstract void print();//抽象方法,没有方法体,有abstract关键字做修饰
    	
    }
    
    public class TestDemo {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		A a = new A();
    	}
    }
    

    运行:

    Exception in thread "main" java.lang.Error: Unresolved compilation problem: 
    	Cannot instantiate the type A
    
    	at com.wz.abstractdemo.TestDemo.main(TestDemo.java:15)
    
    

    从上可知,A是抽象的,无法直接进行实例化操作。为什么不能直接实例化呢?当一个类实例化之后,就意味着这个对象可以调用类中的属性或者放过了,但在抽象类里存在抽象方法,而抽象方法没有方法体,没有方法体就无法进行调用。既然无法进行方法调用的话,又怎么去产生实例化对象呢。

    抽象类的使用原则如下:
    (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)抽象类不能直接实例化,需要依靠子类采用向上转型的方式处理;
    (3)抽象类必须有子类,使用extends继承,一个子类只能继承一个抽象类;
    (4)子类(如果不是抽象类)则必须覆写抽象类之中的全部抽象方法(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。);

    范例:

    package com.wz.abstractdemo;
    
    abstract class A{//定义一个抽象类
    	
    	public void fun(){//普通方法
    		System.out.println("存在方法体的方法");
    	}
    	
    	public abstract void print();//抽象方法,没有方法体,有abstract关键字做修饰
    	
    }
    //单继承
    class B extends A{//B类是抽象类的子类,是一个普通类
    
    	@Override
    	public void print() {//强制要求覆写
    		System.out.println("Hello World !");
    	}
    	
    }
    public class TestDemo {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		A a = new B();//向上转型
    		
    		a.print();//被子类所覆写的过的方法
    	}
    }
    
    

    运行结果:

    Hello World !
    
    

    现在就可以清楚的发现:
    (1)抽象类继承子类里面有明确的方法覆写要求,而普通类可以有选择性的来决定是否需要覆写;
    (2)抽象类实际上就比普通类多了一些抽象方法而已,其他组成部分和普通类完全一样;
    (3)普通类对象可以直接实例化,但抽象类的对象必须经过向上转型之后才可以得到。

    虽然一个类的子类可以去继承任意的一个普通类,可是从开发的实际要求来讲,普通类尽量不要去继承另外一个普通类,而是去继承抽象类。

    三、抽象类的使用限制

    (1)抽象类中有构造方法么?
    由于抽象类里会存在一些属性,那么抽象类中一定存在构造方法,其存在目的是为了属性的初始化。
    并且子类对象实例化的时候,依然满足先执行父类构造,再执行子类构造的顺序。

    范例如下:

    package com.wz.abstractdemo;
    
    abstract class A{//定义一个抽象类
    	
    	public A(){
    		System.out.println("*****A类构造方法*****");
    	}
    
    	public abstract void print();//抽象方法,没有方法体,有abstract关键字做修饰
    	
    }
    //单继承
    class B extends A{//B类是抽象类的子类,是一个普通类
    
    	public B(){
    		System.out.println("*****B类构造方法*****");
    	}
    	
    	@Override
    	public void print() {//强制要求覆写
    		System.out.println("Hello World !");
    	}
    	
    }
    public class TestDemo {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		A a = new B();//向上转型
    	}
    
    }
    
    

    执行结果:

    *****A类构造方法*****
    *****B类构造方法*****
    

    (2)抽象类可以用final声明么?
    不能,因为抽象类必须有子类,而final定义的类不能有子类;

    (3)抽象类能否使用static声明?
    先看一个关于外部抽象类的范例:

    package com.wz.abstractdemo;
    
    static abstract class A{//定义一个抽象类
    	
    	public abstract void print();
    	
    }
    
    class B extends A{
    	
    	public void print(){
    		System.out.println("**********");
    	}
    }
    public class TestDemo {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		A a = new B();//向上转型
    		a.print();
    	}
    
    }
    
    

    执行结果

    Exception in thread "main" java.lang.Error: Unresolved compilation problem: 
    	Illegal modifier for the class A; only public, abstract & final are permitted
    
    	at com.wz.abstractdemo.A.<init>(TestDemo.java:3)
    	at com.wz.abstractdemo.B.<init>(TestDemo.java:9)
    	at com.wz.abstractdemo.TestDemo.main(TestDemo.java:18)
    
    

    再看一个关于内部抽象类:

    package com.wz.abstractdemo;
    
    abstract class A{//定义一个抽象类
    	
    	static abstract class B{//static定义的内部类属于外部类
    		public abstract void print();
    	}
    	
    }
    
    class C extends A.B{
    	
    	public void print(){
    		System.out.println("**********");
    	}
    }
    public class TestDemo {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		A.B ab = new C();//向上转型
    		ab.print();
    	}
    
    }
    
    

    执行结果:

    **********
    

    由此可见,外部抽象类不允许使用static声明,而内部的抽象类运行使用static声明。使用static声明的内部抽象类相当于一个外部抽象类,继承的时候使用“外部类.内部类”的形式表示类名称。

    (4)可以直接调用抽象类中用static声明的方法么?
    任何时候,如果要执行类中的static方法的时候,都可以在没有对象的情况下直接调用,对于抽象类也一样。
    范例如下:

    package com.wz.abstractdemo;
    
    abstract class A{//定义一个抽象类
    	
    	public static void print(){
    		System.out.println("Hello World !");
    	}
    	
    }
    
    public class TestDemo {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		A.print();
    	}
    
    }
    
    

    运行结果:

    Hello World !
    
    

    (5)有时候由于抽象类中只需要一个特定的系统子类操作,所以可以忽略掉外部子类。这样的设计在系统类库中会比较常见,目的是对用户隐藏不需要知道的子类。
    范例如下:

    package com.wz.abstractdemo;
    
    abstract class A{//定义一个抽象类
    	public abstract void print();
    	
    	private static class B extends A{//内部抽象类子类
    		
    		public void print(){//覆写抽象类的方法
    			System.out.println("Hello World !");
    		}
    	}
    	
    	//这个方法不受实例化对象的控制
    	public static A getInstance(){
    		return new B();
    	}
    	
    }
    
    public class TestDemo {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		
    		//此时取得抽象类对象的时候完全不需要知道B类这个子类的存在
    		A a = A.getInstance();
    		a.print();
    	}
    }
    
    

    运行结果:

    Hello World !
    

    四、抽象类的应用——模板设计模式

    例如,现在有三类事物:
    (1)机器人:充电,工作;
    (2)人:吃饭,工作,睡觉;
    (3)猪:进食,睡觉。
    现要求实现一个程序,可以实现三种不同事物的行为。

    先定义一个抽象行为类:

    package com.wz.abstractdemo;
    
    public abstract class Action{
    	
    	public static final int EAT = 1 ;
    	public static final int SLEEP = 3 ;
    	public static final int WORK = 5 ;
    	
    	public abstract void eat();
    	public abstract void sleep();
    	public abstract void work();
    	
    	public void commond(int flags){
    	  switch(flags){
    		case EAT:
    			this.eat();
    			break;
    		case SLEEP:
    			this.sleep();
    			break;
    		case WORK:
    			this.work();
    			break;
    		case EAT + SLEEP:
    			this.eat();
    			this.sleep();
    			break;
    		case SLEEP + WORK:
    			this.sleep();
    			this.work();
    			break;
    		default:
    			break;
    		}
    	}
    }
    
    

    定义一个机器人的类:

    package com.wz.abstractdemo;
    
    public class Robot extends Action{
    
    	@Override
    	public void eat() {
    		System.out.println("机器人充电");
    		
    	}
    
    	@Override
    	public void sleep() {
    		
    	}
    
    	@Override
    	public void work() {
    		System.out.println("机器人工作");
    		
    	}
    	
    }
    
    
    

    定义一个人的类:

    package com.wz.abstractdemo;
    
    public class Human extends Action{
    
    	@Override
    	public void eat() {
    		System.out.println("人吃饭");
    		
    	}
    
    	@Override
    	public void sleep() {
    		System.out.println("人睡觉");
    		
    	}
    
    	@Override
    	public void work() {
    		System.out.println("人工作");
    		
    	}
    	
    }
    

    定义一个猪的类:

    package com.wz.abstractdemo;
    
    public class Pig extends Action{
    
    	@Override
    	public void eat() {
    		System.out.println("猪进食");
    		
    	}
    
    	@Override
    	public void sleep() {
    		System.out.println("猪睡觉");
    		
    	}
    
    	@Override
    	public void work() {
    		
    		
    	}
    	
    }
    
    

    测试主类:

    package com.wz.abstractdemo;
    
    public class AbstractDemo {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		
    		fun(new Robot());
    		
    		fun(new Human());
    		
    		fun(new Pig());
    
    	}
    	
    	public static void fun(Action act){
    		act.commond(Action.EAT);
    		act.commond(Action.SLEEP);
    		act.commond(Action.WORK);
    	}
    
    }
    
    

    运行结果:

    机器人充电
    机器人工作
    人吃饭
    人睡觉
    人工作
    猪进食
    猪睡觉
    
    

    所有的子类如果要想正常的完成操作,必须按照指定的方法进行覆写才可以,而这个时候抽象类所起的功能就是一个类定义模板的功能。

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  • Java抽象类作用和使用

    万次阅读 多人点赞 2017-02-12 21:04:16
    转载自Java抽象类的使用 /* 当多个类中出现相同功能,但是功能主体不同, 这是可以进行向上抽取。这时,只抽取功能定义,而不抽取功能主体。 抽象:看不懂。 抽象类的特点: 1,抽象方法一定在抽象类中。 2,...

    转载自Java抽象类的使用

    /*
    当多个类中出现相同功能,但是功能主体不同,
    这是可以进行向上抽取。这时,只抽取功能定义,而不抽取功能主体。

    抽象:看不懂。

    抽象类的特点:
    1,抽象方法一定在抽象类中。
    2,抽象方法和抽象类都必须被abstract关键字修饰。
    3,抽象类不可以用new创建和实例化对象。因为抽象类本身就是不完整的。
    4,抽象类中的抽象方法要被使用,必须由子类复写所有的抽象方法后,建立子类对象调用。
        如果子类只覆盖了部分抽象方法,那么该子类还是一个抽象类。


    抽象类和一般类没有太大的不同。
    该如何描述事物,就如何描述事物,只不过,该事物出现了一些看不懂的东西。
    这些不确定的部分,也是该事物的功能,需要明确出现。但是无法定义主体。
    通过抽象方法来表示。

    抽象类比一般类多个了抽象函数。就是在类中可以定义抽象方法。
    抽象类不可以实例化。


    特殊:抽象类中可以不定义抽象方法,这样做仅仅是不让该类建立对象。


    练习:

    abstract 关键字,和哪些关键字不能共存。
    final:被final修饰的类不能有子类(不能被继承)。而被abstract修饰的类一定是一个父类(一定要被继承)。
    private: 抽象类中的私有的抽象方法,不被子类所知,就无法被复写。
            而抽象方法出现的就是需要被复写。
    static:如果static可以修饰抽象方法,那么连对象都省了,直接类名调用就可以了。
            可是抽象方法运行没意义。



    抽象类中是否有构造函数?
    有,抽象类是一个父类,要给子类提供实例的初始化。

    */

    abstract class Student  //抽象父类
    {
        abstract final void study();  //抽象方法
        //abstract void study1();
        void sleep()
        {
            System.out.println("躺着");
        }
    }
    /*

    class ChongCiStudent extends Student  //抽象类的子类
    {
        void study()
        {
            System.out.println("chongci study");
        }
    }

    class BaseStudent extends Student   //抽象类的子类
    {
        void study()
        {
            System.out.println("base study");
        }
    }

    class AdvStudent extends Student   //抽象类的子类
    {
        void study()
        {
            System.out.println("adv study");
        }
    }


    */
    class AbstractDemo 
    {
        public static void main(String[] args) 
        {
            //new Student();
            //new BaseStudent().study();
        }
    }
     


     



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  • Java 抽象类

    千次阅读 多人点赞 2019-01-28 09:16:52
    Java 抽象类 在面向对象的概念中,所有的对象都是通过类来描绘的,但是反过来,并不是所有的类都是用来描绘对象的,如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象,这样的类就是抽象类抽象类除了不能实例...

    Java 抽象类

    在面向对象的概念中,所有的对象都是通过类来描绘的,但是反过来,并不是所有的类都是用来描绘对象的,如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象,这样的类就是抽象类。
    抽象类除了不能实例化对象之外,类的其它功能依然存在,成员变量、成员方法和构造方法的访问方式和普通类一样。
    由于抽象类不能实例化对象,所以抽象类必须被继承,才能被使用。也是因为这个原因,通常在设计阶段决定要不要设计抽象类。
    父类包含了子类集合的常见的方法,但是由于父类本身是抽象的,所以不能使用这些方法。
    在Java中抽象类表示的是一种继承关系,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。
    抽象类
    在Java语言中使用abstract class来定义抽象类。如下实例:

    Employee.java 文件代码:
    /* 文件名 : Employee.java */

    public abstract class Employee
    {
       private String name;
       private String address;
       private int number;
       public Employee(String name, String address, int number)
       {
          System.out.println("Constructing an Employee");
          this.name = name;
          this.address = address;
          this.number = number;
       }
       public double computePay()
       {
         System.out.println("Inside Employee computePay");
         return 0.0;
       }
       public void mailCheck()
       {
          System.out.println("Mailing a check to " + this.name
           + " " + this.address);
       }
       public String toString()
       {
          return name + " " + address + " " + number;
       }
       public String getName()
       {
          return name;
       }
       public String getAddress()
       {
          return address;
       }
       public void setAddress(String newAddress)
       {
          address = newAddress;
       }
       public int getNumber()
       {
         return number;
       }
    }
    
    注意到该 Employee 类没有什么不同,尽管该类是抽象类,但是它仍然有 3 个成员变量,7 个成员方法和 1 个构造方法。 现在如果你尝试如下的例子:

    AbstractDemo.java 文件代码:
    /* 文件名 : AbstractDemo.java */

    public class AbstractDemo
    {
       public static void main(String [] args)
       {
          /* 以下是不允许的,会引发错误 */
          Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);
     
          System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
          e.mailCheck();
        }
    }
    
    当你尝试编译AbstractDemo类时,会产生如下错误:
    Employee.java:46: Employee is abstract; cannot be instantiated
          Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);
                       ^
    1 error
    
    继承抽象类
    我们能通过一般的方法继承Employee类:

    Salary.java 文件代码:
    /* 文件名 : Salary.java */

    public class Salary extends Employee
    {
       private double salary; //Annual salary
       public Salary(String name, String address, int number, double
          salary)
       {
           super(name, address, number);
           setSalary(salary);
       }
       public void mailCheck()
       {
           System.out.println("Within mailCheck of Salary class ");
           System.out.println("Mailing check to " + getName()
           + " with salary " + salary);
       }
       public double getSalary()
       {
           return salary;
       }
       public void setSalary(double newSalary)
       {
           if(newSalary >= 0.0)
           {
              salary = newSalary;
           }
       }
       public double computePay()
       {
          System.out.println("Computing salary pay for " + getName());
          return salary/52;
       }
    }
    
    尽管我们不能实例化一个 Employee 类的对象,但是如果我们实例化一个 Salary 类对象,该对象将从 Employee 类继承 7 个成员方法,且通过该方法可以设置或获取三个成员变量。

    AbstractDemo.java 文件代码:
    /* 文件名 : AbstractDemo.java */

    public class AbstractDemo
    {
       public static void main(String [] args)
       {
          Salary s = new Salary("Mohd Mohtashim", "Ambehta, UP", 3, 3600.00);
          Employee e = new Salary("John Adams", "Boston, MA", 2, 2400.00);
     
          System.out.println("Call mailCheck using Salary reference --");
          s.mailCheck();
     
          System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
          e.mailCheck();
        }
    }
    
    以上程序编译运行结果如下:
    Constructing an Employee
    Constructing an Employee
    Call mailCheck using  Salary reference --
    Within mailCheck of Salary class
    Mailing check to Mohd Mohtashim with salary 3600.0
    
    Call mailCheck using Employee reference--
    Within mailCheck of Salary class
    Mailing check to John Adams with salary 2400.
    
    抽象方法
    如果你想设计这样一个类,该类包含一个特别的成员方法,该方法的具体实现由它的子类确定,那么你可以在父类中声明该方法为抽象方法。
    Abstract 关键字同样可以用来声明抽象方法,抽象方法只包含一个方法名,而没有方法体。
    抽象方法没有定义,方法名后面直接跟一个分号,而不是花括号。
    public abstract class Employee
    {
       private String name;
       private String address;
       private int number;
       
       public abstract double computePay();
       
       //其余代码
    }
    
    声明抽象方法会造成以下两个结果:
    如果一个类包含抽象方法,那么该类必须是抽象类。
    任何子类必须重写父类的抽象方法,或者声明自身为抽象类。
    继承抽象方法的子类必须重写该方法。否则,该子类也必须声明为抽象类。最终,必须有子类实现该抽象方法,否则,从最初的父类到最终的子类都不能用来实例化对象。
    如果Salary类继承了Employee类,那么它必须实现computePay()方法:

    Salary.java 文件代码:
    /* 文件名 : Salary.java */

    public class Salary extends Employee
    {
       private double salary; // Annual salary
      
       public double computePay()
       {
          System.out.println("Computing salary pay for " + getName());
          return salary/52;
       }
     
       //其余代码
    }
    

    抽象类总结规定:

    1. 抽象类不能被实例化(初学者很容易犯的错),如果被实例化,就会报错,编译无法通过。只有抽象类的非抽象子类可以创建对象。
    2. 抽象类中不一定包含抽象方法,但是有抽象方法的类必定是抽象类。
    3. 抽象类中的抽象方法只是声明,不包含方法体,就是不给出方法的具体实现也就是方法的具体功能。
    4. 构造方法,类方法(用 static 修饰的方法)不能声明为抽象方法。
    5. 抽象类的子类必须给出抽象类中的抽象方法的具体实现,除非该子类也是抽象类。
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  • java抽象类

    万次阅读 多人点赞 2019-05-13 21:39:28
    下面小编给大家讲一个java抽象类,在面向对象的概念中,所有的对象都是通过类来描绘的,但是反过来,并不是所有的类都是用来描绘对象的,如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象,这样的类就是抽象类...

    开发工具与关键技术:MyEclipse 10、java语言、
    作者:邓李庆
    撰写时间: 2019年5月10日
    下面小编给大家讲一个java的抽象类,在面向对象的概念中,所有的对象都是通过类来描绘的,但是反过来,并不是所有的类都是用来描绘对象的,如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象,这样的类就是抽象类;抽象来除了不能实例化对象之外,类的其它功能依然存在,成员变量、成员方法、初始化块和构造方法和普通类一样。由于抽象类不能实例化对象,所以抽象类必须被继承,才能被使用。
    抽象方法:只包含一个方法名,而没有方法体,使用abstract修饰
    格式: {修饰符} abstract 返回类型 方法名();
    修饰符(pubic protected private)三选一,见代码图1:
    在这里插入图片描述
    图1
    抽象类必须使用abstract修饰符来修饰。抽象方法也必须使用abstract修饰符来修饰,不能有方法体。
    抽象类不能被实例化,无法使用new关键字来调用抽象类的构造器创建抽象类的实例;
    抽象类可以包含成员变量、方法(普通方法和抽象方法都可以)、构造器、初始化块、内部类(接口、枚举)5种成分。抽象类的构造器不能用于创建实例,主要是用于被其子类调用。抽象类中不一定包含抽象方法,但是有抽象方法的类必定是抽象类。Abstract static不能同时修饰一个方法
    接口(interface),在java编程语言中是一个抽象类型,是抽象方法的集合,接口通常以interface来声明。一个类通过继承接口的方式,从而来继承接口的抽象方法。接口并不是类,编写接口的方式和类很相似,但是它们属于不同的概念。类描述对象的属性和方法。接口则包含类要实现的方法。除非实现接口的类是抽象类,否则该类要定义接口中的所有方法。接口无法被实例化,但是可以被实现。一个实现接口的类,必须实现接口内所描述的所有方法,否则就必须声明为抽象类。
    在java中,接口类型可用来声明一个变量,他们可以成为一个空指针,或是被绑定在一个以此接口实现的对象;修饰符public、abstract;接口的特性:
    1)接口是隐式抽象的,当声明一个接口的时候,不必使用abstract关键字。
    2)接口中每一个方法也是隐式抽象的,声明时同样不需要abstract关键字。
    3)接口中的方法都是公有的。
    4)编译时自动为接口里定义的方法添加public abstract修饰符
    5)java接口里的成员变量只能是public static final共同修饰的,并且必须赋初值,可以不写public static final,编译的时候会自动添加。
    见代码图2:
    在这里插入图片描述
    图2
    当类实现接口的时候,类要实现接口中所有的方法。否则,类必须声明为抽象的类。类使用implements关键字实现接口。在类声明中,implements关键字放在class声明后面。
    在这里插入图片描述
    图3
    一个接口能继承另一个接口,和类之间的继承方式比较相似。接口的继承使用extends关键字,子接口继承父接口的方法。接口允许多继承;抽象类和接口差异:

    抽象类接口
    默认的方法实现它可以有默认的方法实现接口完全是抽象的。它根本不存在方法的实现
    实现子类使用extends关键字来继承抽象类。如果子类不是抽象类的话,它需要提供抽象类中所有声明的抽象方法的实现类使用关键字impements来实现接口。它需要提供接口中所有声明的方法的实现
    构造器抽象类可以有构造器接口不能有构造器
    与正常java类的区别除了不能实例化抽象类之外,它和普通java类没有任何区别接口是完全不同的类型
    访问修饰符抽象方法可以有pubic、protected和default这些修饰符接口方法默认修饰符是public。你不可以使用其它修饰符
    main方法抽象方法可以有main方法并且我们可以运行它接口没有main方法,因此我们不能运行它
    多继承抽象类可以继承一个类和实现多个接口接口只可以继承一个或多个其它接口
    添加新方法如果你往抽象类中添加新的方法,你可以给它提供默认的实现,因此你不需要改变你现在的代码如果你往接口中添加方法,那么你必须改变实现接口的类
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