20、Java 中的抽象类

一、抽象方法（Abstract Method）

被abstract关键字修饰的方法就是抽象方法
抽象方法只能定义在抽象类或接口中

被abstract关键字修饰的类就是抽象类
接口通过interface关键字创建；类通过class关键字创建

抽象方法只有方法声明，没有方法实现（参数列表后面不是大括号，而是 ;【分号】）

抽象方法不能被private关键字修饰

定义抽象方法就是希望让子类去继承的

抽象方法不能被 static 关键字修饰

抽象方法只能是实例方法，不能是类方法

抽象方法不能被 final 关键字修饰

抽象方法天生就是要被重写的（被final关键字修饰的方法不能被重写）

二、抽象类（Abstract Class）

✏️ 抽象类在非抽象类的基础上多了一个功能：可以定义抽象方法
✏️ 抽象类在非抽象类的基础上少了被实例化的能力

抽象类：被abstract关键字修饰的类

抽象类内部可以定义抽象方法
抽象类不能被实例化，但可以有构造方法（抽象类的构造方法是拿来让子类调用的）
子类必须实现抽象父类中的所有抽象方法（除非子类也是抽象类）
抽象类可以像非抽象类一样定义成员变量、常量、嵌套类型、初始化块、非抽象方法等
抽象类也可以完全不定义抽象方法

三、抽象类使用场景（特别好用）

【抽取子类的公共实现】抽取子类的公共实现到抽象父类中，要求子类必须要单独实现的定义成抽象方法

☆ 抽象类案例（圆和矩形的面积与周长）

① 未使用抽象类抽取公共代码前

圆类：

public class Circle {
    /* 半径 */
    private double radius;

    /* 周长 */
    private double girth;

    /* 面积 */
    private double area;

    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }

    /**
     * 返回圆的面积
     */
    public double getArea() {
        return area;
    }

    /**
     * 返回圆的周长
     */
    public double getGirth() {
        return girth;
    }

    public void showAreaGirth() {
        // half: 周长的一半
        double half = Math.PI * radius;
        area = half * radius;
        girth = 2 * half;

        System.out.println("\n---------圆--------");
        System.out.println("周长：" + girth);
        System.out.println("面积：" + area);
        System.out.println("-------------------");
    }
}

矩形类：

public class Rectangle {
    /* 宽 */
    private double width;

    /* 高 */
    private double height;

    /* 面积 */
    private double area;

    /* 周长 */
    private double girth;

    public Rectangle(double width, double height) {
        this.width = width;
        this.height = height;
    }

    /**
     * 返回矩形的面积
     */
    public double getArea() {
        return area;
    }

    /**
     * 返回矩形的周长
     */
    public double getGirth() {
        return girth;
    }

    public void showAreaGirth() {
        area = width * height;
        girth = 2 * (width + height);

        System.out.println("\n---------矩形--------");
        System.out.println("周长：" + girth);
        System.out.println("面积：" + area);
        System.out.println("---------------------");
    }
}

测试类

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Circle circle = new Circle(3);
        circle.showAreaGirth();

        Rectangle rectangle = new Rectangle(2, 8);
        rectangle.showAreaGirth();
        
        /*
             output:
                ---------圆--------
                周长：18.84955592153876
                面积：28.274333882308138
                -------------------
                
                ---------矩形--------
                周长：20.0
                面积：16.0
                ---------------------
         */
    }
}

Circle 和 Rectangle 两个类中都有 area、girth 两个属性和 getArea、getGirth、showAreaGirth 三个方法
Circle 和 Rectangle 两个类中的 getArea 和 getGirth 的实现一模一样，并且 showAreaGirth 中的部分代码也是一样的
可通过抽象类这种技术把两个类中的代码进行抽取

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② 使用抽象类抽取代码

抽象父类：

public abstract class ShapeAbstract {
    protected double area;

    protected double girth;

    public double getArea() {
        return area;
    }

    public double getGirth() {
        return girth;
    }

    protected abstract String calculate();

    public void showAreaGirth() { 
        String shape = calculate();

        System.out.println("\n---------" + shape + "--------");
        System.out.println("周长：" + girth);
        System.out.println("面积：" + area);
        System.out.println("-------------------");
    }

}

圆

public class Circle extends ShapeAbstract {
    private double radius;

    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }

    @Override
    protected String calculate() {
        double half = Math.PI * radius;
        area = half * radius;
        girth = 2 * half;
        return "圆";
    }

}

矩形

public class Rectangle extends ShapeAbstract {
    private double width;

    private double height;

    public Rectangle(double width, double height) {
        this.width = width;
        this.height = height;
    }

    @Override
    protected String calculate() {
        area = width * height;
        girth = 2 * (width + height);
        return "矩形";
    }

}

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结束！如有错误，请不吝赐教。