抽象类和接口
1. 抽象类
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（抽象类的出现就是为了继承的）
1.1 抽象类语法
// 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
public double getArea(){
return area;
}
protected double area; // 面积
}注意：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，且在抽象类中用abstract修饰的方法才是抽象方法，只不过是占有抽象类中才有抽象方法。
1.2 抽象类特性
1. 抽象类不能直接实例化对象（因为他是抽象的）
2. 抽象方法不能是 private 的
3. 抽象方法不能被final和static修饰，因为抽象方法要被子类重写
4. 抽象类必须被继承，并且继承后子类要重写父类中的抽象方法，否则子类也是抽象类，必须要使用 abstract 修饰
5. 抽象类中不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类一定是抽象类
6. 抽象类中可以有构造方法，供子类创建对象时，初始化父类的成员变量
1.3 抽象类的作用
Q：普通的类也可以被继承呀, 普通的方法也可以被重写呀, 为啥非得用抽象类和抽象方法呢?
A: 使用抽象类相当于多了一重编译器的校验.使用抽象类的场景就如有的的代码中实际工作不是由父类完成, 而应由子类完成. 如果不小心工作误由父类完成了, 如果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, 尽早发现该问题.
2. 接口
接口不是方法的父类 ，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。
使用思想：我们在写代码的时候，通过写接口来规划标准。
可以理解为，手机的接口，他是一种数据类型，是一种默认的连通多个设备的规则，在使用时要定义各自的类型（typc-c，安卓），同时我们连接之后就要根据不同的实际要求来重写不同的功能（只充电或传输数据）
2.1 语法规则
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。
注意：在接口中上述写法都是抽象方法
提示:
1. 创建接口时, 接口的命名一般以大写字母 I 开头.
2. 接口的命名一般使用 "形容词" 词性的单词.（ 接口是具备某种特性的意思）
3. 阿里编码规范中约定, 接口中的方法和属性不要加任何修饰符号, 保持代码的简洁性.
2.2 接口使用
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。
注意：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。
// 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();
}
}
2.3 接口特性
1. 接口类型是一种引用类型，但是不能直接new接口的对象
2. 接口中每一个方法都是public的抽象方法, 即接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract
3. 接口中的方法（因为方法都是抽象的）是不能在接口中实现的，只能由实现接口的类来实现
public interface USB {
void openDevice();
// 编译失败：因为接口中的方式默认为抽象方法
// Error:(5, 23) java: 接口抽象方法不能带有主体
void closeDevice(){
System.out.println("关闭USB设备");
}
}4. 重写接口中方法时，不能使用默认的访问权限
public interface USB {
void openDevice(); // 默认是public的
void closeDevice(); // 默认是public的
}
public class Mouse implements USB {
@Override
void openDevice() {
System.out.println("打开鼠标");
}
// ...
}
// 编译报错，重写USB中openDevice方法时，不能使用默认修饰符
// 正在尝试分配更低的访问权限; 以前为public因为子类的访问权限要大于等于父类的访问权限，且接口中的方法的默认权限修饰为public，所以子类的访问权限按要求必须为public。
5. 接口中可以含有变量，但是接口中的变量会被隐式的指定为 public static final 变量
所以接口中的变量是常量，不能修改且由于是static修饰，所以可以直接使用接口名进行访问。
6. 接口中不能有静态代码块和构造方法
7. 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（接口本身也是有字节码文件的）
8. 如果类没有实现接口中的所有的抽象方法，则类必须设置为抽象类
2.4 实现多个接口
一个类可以实现多个接口，但是当一个类实现多个接口时，每个接口中的抽象方法都要实现，否则类必须设置为抽象类（但凡有一个接口的抽象方法没有被实现）
//IDEA 中使用 ctrl + i 快速实现接口
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
Q：怎么理解接口解决了java中多继承的问题？
A：首先在父类animal中如果有游泳，飞，跑的三个功能，但是子类猫和毛毛虫都要继承父类来实例化自己的对象，但是毛毛虫继承不了游泳这个方法，鸭子也继承不了飞这个方法。（就是不同的子类动物不一定有父类animal的所有功能），这时候我们可以把游泳，飞，跑这三个功能单独拿出来封装成接口，毛毛虫只用实现跑的接口，鸭子也只用实现游泳这个接口。
2.5 接口间的继承
接口与接口之间可以多继承。即：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.
2.6接口使用实例
2.6.1 对象比大小 （数组）
我们可以通过Arrays.sort()来对存放基本类型（int型）的数据进行比较，但是如果数组的类型为student类，且存放数据参数列表（string name，int age）时，我们如何通过比较进行排序？
class Student {
String name;
int age;
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}当我们使用Arrays类中的sort（）时发现结果不如愿：
Arrays.sort(students);
System.out.println(Arrays.toString(students));
// 运行出错, 抛出异常.
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: Student cannot be cast to java.lang.Comparable
两个学生对象的大小关系怎么确定?按照什么比较标准，是按照name还是age呢？
方法1：Comparable 接口法
让我们的 Student 类实现 Comparable 接口, 并实现其中的 compareTo 方法
class Student implements Comparable{
String name;
int age;
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public int compareTo(Student o) {
if(this.age>o.age){
return 1;
} else if (this.age < o.age) {
return -1;
}else {
return 0;
}
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
} 
创建学生对象并使用我们重写的方法：
我们就可以比较学生类的对象。但是当前我们只能按照我们重写方法的一种规则进行比较学生的年龄。
方法2：构造比较器（Comparator接口法）
实现Comparator接口, 并实现其中的 compare 方法
上文构造器主要是进行对象的年龄比较，并返回二者的差值。
2.6.2 对象排序（数组）
在 sort 方法中会自动调用 compareTo 方法. compareTo 的参数是 Object , 其实传入的就是 Student 类型的对象. 然后比较当前对象和参数对象的大小关系
注意事项: 对于 sort 方法来说, 需要传入的数组的每个对象都是 "可比较" 的, 需要具备 compareTo 这样的能力. 通 过重写 compareTo 方法的方式, 就可以定义比较规则.
1、实现 Comparable 接口：实现 Comparable 接口, 并重写其中的 compareTo 方法
2.6.2构造比较器（实现Comparator接口）
实现Comparator接口, 并实现其中的 compare 方法
构造比较器实现Comparator接口, 并实现其中的 compare 方法的代码
import java.util.Arrays;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Student sheng = new Student("沈梦瑶", 20);
Student zhang = new Student("张昕", 19);
Student xu = new Student("许杨", 21);
Student[] students = {sheng,zhang,xu};
AgecompareTo agecompareTo = new AgecompareTo();
Arrays.sort(students,agecompareTo);
System.out.println(Arrays.toString(students));
}
}
2.7 Clonable 接口和深拷贝
Java 中内置了一些很有用的接口, Clonable 就是其中之一.
Object 类中存在一个 clone 方法, 调用这个方法可以创建一个对象的 "拷贝". 但是要想合法调用 clone 方法, 必须要 先实现 Clonable 接口, 否则就会抛出 CloneNotSupportedException 异常
public class Student implements Cloneable{
String name;
int age;
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "[" + this.name + ":" + this.age + "]";
}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
这是学生类中实现clonable接口后重写的clone（）方法。此时我们发现方法的返回值类型为object类， 在下图中第一句创建对象，sheng这个对象的引用为ox01，我们第二句克隆对象本来是object类，我们将其强制转换为student类，即就可以得出克隆是重新再堆里面复制信息，然后将这个新堆的地址传给student这个引用。
关于空接口：
2.7.1 浅拷贝
//修改了tostring方法的自定义类
public class Student implements Cloneable{
String name;
int age;
Money money = new Money();
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "[" + this.name + ":" + this.age + ":"+ money.m+ "]";
}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}测试类
import java.util.Arrays;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Student sheng = new Student("沈梦瑶", 20);
Student student= (Student) sheng.clone();
System.out.println(sheng);
System.out.println(student);
System.out.println("-------------");
sheng.money.m = 10000000;
System.out.println(sheng);
System.out.println(student);
}
}
如上代码，我们可以看到，通过 clone（）方法，我们只是拷贝了Student 对象。但是Student 对象中的Money对象，并没有拷贝，因为拷贝的是money引用，这样就会导致二哥money指向同一个m对象。后用通过sheng这个引用修改了 m 的值后，student 这个引用访问 m 的时候，我们看到的值就是发生了改变的值。这里就是发生了浅拷贝。
2.7.2深拷贝
public class Student implements Cloneable{
String name;
int age;
Money money = new Money();
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "[" + this.name + ":" + this.age + ":"+ money.m+ "]";
}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
Student tmp=(Student)super.clone();
tmp.money=(Money) tmp.money.clone();
return tmp;
}
}
class Money implements Cloneable{
public double m = 99.99;
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
ps：今天就到这里了，还请大家一键三连。