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✨系列专栏:【Java SE】
✨一句短话: 难在坚持,贵在坚持,成在坚持!
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。
在Java中,一个类如果被 abstract 修饰称为抽象类,抽象类中被 abstract 修饰的方法称为抽象方法,抽象方法不用给出具体的实现体。
抽象类也是类,内部可以包含普通方法和属性,甚至构造方法
// 抽象类:被abstract修饰的类
public abstract class Shape {
// 抽象方法:被abstract修饰的方法,没有方法体
abstract public void draw();
abstract void calcArea();
// 抽象类也是类,也可以增加普通方法和属性
protected double area; // 面积
public double getArea(){
return area;
}
}
abstract class Shape {
//抽象方法
public abstract void draw();
}
class Rect extends Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("画一个矩形!");
}
}
class Cycle extends Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("画一个圆!");
}
}
class Triangle extends Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("画一个三角形!");
}
}
class Flower extends Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("画一朵❀!");
}
}
public class Test {
//向上转型实现多态
public static void drawMap(Shape shape) {
shape.draw();
}
public static void main(String[] args) {
Rect rect = new Rect();
drawMap(rect);
drawMap(new Cycle());
drawMap(new Triangle());
drawMap(new Flower());
}
}
抽象类本身不能被实例化, 要想使用, 只能创建该抽象类的子类. 然后让子类重写抽象类中的抽象方法; 使用抽象类相当于多了一重编译器的校验。
使用抽象类的场景思考,代码中的实际工作不应该由父类完成, 而应由子类完成;那么此时如果不小心误用成父类 了, 使用普通类编译器是不会报错的;但是父类是抽象类就会在实例化的时候提示错误, 让我们尽早发现问题.
很多语法存在的意义都是为了 “预防出错”, 例如 final 关键字也是类似;创建的变量用户不去修改, 不 就相当于常量嘛? 但是加上 final 能够在不小心误修改的时候, 让编译器及时提醒我们.
充分利用编译器的校验, 在实际开发中是非常有意义的.
在现实生活中,接口的例子比比皆是,比如:笔记本上的USB口,电源插座等。
电脑的USB口上,可以插:U盘、鼠标、键盘…所有符合USB协议的设备
电源插座插孔上,可以插:电脑、电视机、电饭煲…所有符合规范的设备
通过上述例子可以看出:接口就是公共的行为规范标准,大家在实现时,只要符合规范标准,就可以通用。
在Java中,接口可以看成是:多个类的公共规范,是一种引用数据类型。
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{
// 抽象方法
public abstract void method1();
// public abstract 是固定搭配,可以不写
public void method2();
abstract void method3();
void method4();
// 注意:在接口中上述写法都是抽象方法,跟推荐方式4,代码更简洁
}
小建议:
接口不能直接使用,必须要有一个"实现类"来"实现"该接口,实现接口中的所有抽象方法。
子类和父类之间是extends 继承关系,类与接口之间是 implements
实现关系。
public class 类名称 implements 接口名称{
// ...
}
请实现笔记本电脑使用USB鼠标、USB键盘的例子
- USB接口:包含打开设备、关闭设备功能
- 笔记本类:包含开机功能、关机功能、使用USB设备功能
- 鼠标类:实现USB接口,并具备点击功能
- 键盘类:实现USB接口,并具备输入功能
// USB接口
public interface USB {
void openDevice();
void closeDevice();
}
// 鼠标类,实现USB接口
public class Mouse implements USB {
@Override
public void openDevice() {
System.out.println("打开鼠标");
}
@Override
public void closeDevice() {
System.out.println("关闭鼠标");
}
public void click(){
System.out.println("鼠标点击");
}
}
// 键盘类,实现USB接口
public class KeyBoard implements USB {
@Override
public void openDevice() {
System.out.println("打开键盘");
}
@Override
public void closeDevice() {
System.out.println("关闭键盘");
}
public void inPut(){
System.out.println("键盘输入");
}
}
// 笔记本类:使用USB设备
public class Computer {
public void powerOn(){
System.out.println("打开笔记本电脑");
}
public void powerOff(){
System.out.println("关闭笔记本电脑");
}
public void useDevice(USB usb){
usb.openDevice();
if(usb instanceof Mouse){
Mouse mouse = (Mouse)usb;
mouse.click();
}else if(usb instanceof KeyBoard){
KeyBoard keyBoard = (KeyBoard)usb;
keyBoard.inPut();
}
usb.closeDevice();
}
}
// 测试类:
public class TestUSB {
public static void main(String[] args) {
Computer computer = new Computer();
computer.powerOn();
// 使用鼠标设备
computer.useDevice(new Mouse());
// 使用键盘设备
computer.useDevice(new KeyBoard());
computer.powerOff();
}
}
接口中的方法是不能在接口中实现的,只能由实现接口的类来实现
重写接口中方法时,不能使用default访问权限修饰
接口中可以含有变量,但是接口中的变量会被隐式的(默认)指定为 public static final 变量
实现类重写接口中的抽象方法,必须加上public来修饰
接口中不能有静态代码块和构造方法
接口虽然不是类,但是接口编译完成后字节码文件的后缀格式也是.class
如果不想实现接口当中的抽象方法,那么实现类必须设置为抽象类;但是如果这个类再被其它类继承,那么必须重写抽象方法
一个类可以实现多个接口,使用implements用逗号隔开
在Java中,类和类之间是单继承的,一个类只能有一个父类,即Java中不支持类的多继承,但是一个类可以实现多个接口,使用implements
用逗号隔开;可以用接口达到多继承的效果,解决了Java中类不支持多继承的问题。
下面的代码展示了 Java 面向对象编程中最常见的用法: 一个类继承一个父类, 同时也可以实现多种接口.
//动物类
class Animal {
protected String name;
public Animal(String name) {
this.name = name;
}
}
//提供一组接口, 分别表示 "会飞的", "会跑的", "会游泳的".
interface IFlying {
void fly();
}
interface IRunning {
void run();
}
interface ISwimming {
void swim();
}
//猫, 是会跑的.
class Cat extends Animal implements IRunning {
public Cat(String name) {
super(name);
}
@Override
public void run() {
System.out.println(this.name + "正在用四条腿跑");
}
}
//鱼, 是会游的.
class Fish extends Animal implements ISwimming {
public Fish(String name) {
super(name);
}
@Override
public void swim() {
System.out.println(this.name + "正在用尾巴游泳");
}
}
//青蛙, 既能跑, 又能游
class Frog extends Animal implements IRunning, ISwimming {
public Frog(String name) {
super(name);
}
@Override
public void run() {
System.out.println(this.name + "正在往前跳");
}
@Override
public void swim() {
System.out.println(this.name + "正在蹬腿游泳");
}
}
//鸭子,可以飞、跑和游泳
class Duck extends Animal implements IRunning, ISwimming, IFlying {
public Duck(String name) {
super(name);
}
@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 swim() {
System.out.println(this.name + "正在漂在水上");
}
}
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 .
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
这样的设计充分体现出多态的好处, 我们可以"忘记"类型; 有了接口之后, 类的使用者就不必关注具体类型, 而只关注某个类是否具备某种能力;通过接口可以让其具备这种能力,进而通过接口引用实现多态。
比如下面的funRun方法
public static void funRun(IRunning running) {
running.run();
}
在这个方法内部, 我们并不关注到底是哪种动物, 只要参数是会跑的就行
public class Test {
public static void funRun(IRunning running) {
running.run();
}
public static void main(String[] args) {
Cat cat = new Cat("小猫");
funRun(cat);
Frog frog = new Frog("小青蛙");
funRun(frog);
}
}
甚至参数可以不是 “动物”, 只要会跑!
class Robot implements IRunning {
private String name;
public Robot(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void run() {
System.out.println(this.name + "正在用轮子跑");
}
}
public class Test {
public static void funRun(IRunning running) {
running.run();
}
public static void main(String[] args) {
Robot robot = new Robot("机器人");
funRun(robot);
}
}
在Java中,类和类之间是单继承的,一个类可以实现多个接口,接口与接口之间可以多继承。
用接口可以达到多继承的目的。 接口可以继承一个接口, 达到复用的效果. 使用 extends 关键字.
接口间的继承相当于把多个接口合并在一起.
interface IFLying {
void flying();
}
interface ISwimming {
void swimming();
}
interface IRunning {
void running();
}
//把IRunning,ISwimming,Iflying全部继承到IThreehabitat上
interface IThreehabitat extends IFLying,IRunning,ISwimming{
}
class Animal {
public String name;
public Animal(String name) {
this.name = name;
}
}
class Duck extends Animal implements IThreehabitat {
public Duck(String name) {
super(name);
}
@Override
public void flying() {
System.out.println(name + "正在飞!");
}
@Override
public void swimming() {
System.out.println(name + "正在游泳!");
}
@Override
public void running() {
System.out.println(name + "正在跑!");
}
}
public class Test {
public static void func(IThreehabitat iThreehabitat) {
iThreehabitat.flying();
iThreehabitat.running();
iThreehabitat.swimming();
}
public static void main(String[] args) {
func(new Duck("小黄"));
}
}
核心区别:
抽象类中可以包含普通方法和普通字段, 这样的普通方法和字段可以被子类直接使用(不必重写), 而接口中不能包含普通方法, 子类必须重写所有的抽象方法
相同点:
不同点: