抽象类和接口

 1抽象类

  有的时候,某个父类只是知道子类应该包含怎么样的方法,但是无法准确知道子类如何实现这些方法。

  分析事物时,发现了共性内容,就出现向上抽取。会有这样一种特殊情况,就是方法功能声明相同,但方法功能主体不同。那么这时也可以抽取,但只抽取方法声明,不抽取方法主体。那么此方法就是一个抽象方法。

  当定义了抽象函数的类也必须被abstract关键字修饰,被abstract关键字修饰的类是抽象类。

1.1定义

抽象类定义的格式:

  abstract class 类名 {

  }

抽象方法定义的格式:

  public abstract 返回值类型 方法名(参数);

 

抽象类不一定有抽象方法

抽象方法一定在抽象类中

例:

//抽象类,研发部员工
public abstract class Developer {
	//抽象方法
	public abstract void work();
	
	//普通方法
	public void speak(){
		System.out.println("研发部员工开会");
	}
}
public class JavaEE extends Developer{
	public void work(){
		System.out.println("JavaEE工程师正在写JavaEE代码");
	};
}

  

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		JavaEE javaee=new JavaEE();
		javaee.work();
		javaee.speak();
	}
}

抽象类前面的小图标是这样的:带一个“A”

 

1.2抽象类的特点

1)抽象类和抽象方法都需要被abstract修饰。抽象方法一定要定义在抽象类中,抽象方法没有方法体。

2)抽象类不可以直接创建对象(抽象类不能new对象),原因:调用抽象方法没有意义。

3)只有覆盖了抽象类中所有的抽象方法后,就是要把父类所有方法都重写,子类才可以创建对象。只重写部分方法,该子类还是一个抽象类。抽象类中可以写普通方法。

所以子类如果只重写部分方法,会报错,解决办法是,把所有方法重写,或者子类也定义成抽象类。

4)抽象类一定是个父类,因为是不断抽取而来的。

5)抽象类中可以不定义抽象方法。那这个抽象类的存在的意义是:不让该类创建对象,方法可以直接让子类去使用

6)抽象关键字abstract不可以和以下关键字共存:

  private:私有的方法子类是无法继承到的,也不存在覆盖,而abstract和private一起使用修饰方法,abstract既要子类去实现这个方法,而private修饰子类根本无法得到父类这个方法。互相矛盾。

  final,后面学

  static,后面学 

之所以继承抽象类,更多的是在思想,是面对共性类型操作会更简单。

 

1.3练习

 

public abstract class Staff {
	private String number;
	private String name;	
	
	public String getNumber() {
		return number;
	}
	public void setNumber(String number) {
		this.number = number;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	
	//工作
	public void work(){
		System.out.print("员工号为"+number+"的"+name+"员工");
	}		
}
public abstract class Developer extends Staff {	

}
public class JavaEE extends Developer{	
	public void work(){
		super.work();
		System.out.println("正在研发淘宝网站");
	};	
}
public class Android extends Developer{
	public void work(){
		super.work();
		System.out.println("正在研发淘宝手机客户端软件");
	};	
}
public abstract class Maintainer extends Staff{
	
}
public class Network extends Maintainer{	
	public void work(){
		super.work();
		System.out.println("正在检查网络是否畅通");
	};
}
public class Hardware extends Maintainer{
	public void work(){
		super.work();
		System.out.println("正在修复打印机");
	};			
}
public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		JavaEE j=new JavaEE();
		j.setName("张春");
		j.setNumber("111111");				
		j.work();
		
		Android a=new Android();
		a.setName("王夏");
		a.setNumber("222222");
		a.work();
		
		Network n=new Network();
		n.setName("李秋");
		n.setNumber("333333");
		n.work();
		
		Hardware h=new Hardware();
		h.setName("赵冬");
		h.setNumber("444444");
		h.work();
	}
}

2接口

接口是功能的集合,同样可看做是一种数据类型,是比抽象类更为抽象的”类”。

接口只描述所应该具备的方法,并没有具体实现,具体的实现由接口的实现类(相当于接口的子类)来完成。这样将功能的定义与实现分离,优化了程序设计。

一切事物均有功能,即一切事物均有接口。

举例:如果是人,那么都会吃饭,走路等。但不是所有人都会打球,游泳等。

举例:笔记本电脑留了usb接口,插鼠标和键盘等。

所以接口是额外功能的集合,接口只有抽象方法,没有普通方法。

2.1接口的定义

声明时使用interface关键字,

定义接口的文件仍为.java文件,

编译后仍然会产生.class文件。

所以接口可以看做是一种只包含了功能声明的特殊类

定义格式:

  public interface 接口名 {

    抽象方法1;

    抽象方法2;

    抽象方法3;

  }

 

2.2类实现接口

类与接口的关系为实现关系,即类实现接口。实现的动作类似继承,只是关键字不同,实现使用implements。

其他类(实现类)实现接口后,就相当于声明:”我应该具备这个接口中的功能”。实现类仍然需要重写方法以实现具体的功能。

格式:

  class 类 implements 接口 {

    重写接口中方法

  }

例:

public interface Play {	
	//接口中的成员方法
	public abstract void play();
}
public class Student implements Play{	
	public void play() {
		System.out.println("学生学会打球");		
	}	
}
public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		Student s=new Student();
		s.play();	
	}
}

接口文件的小图标是这样的:带一个“I”

 

在类实现接口后,该类就会将接口中的抽象方法继承过来,此时该类需要重写该抽象方法,完成具体的逻辑。

接口中定义功能,当需要具有该功能时,可以让类实现该接口,只声明了应该具备该方法,是功能的声明。

在具体实现类中重写方法,实现功能,是方法的具体实现。

于是,通过以上两个动作将功能的声明与实现便分开了。

类是现实事物的描述,接口是功能的集合

2.3接口中成员的特点

2.3.1成员变量的特点

接口中定义的变量必须有固定的修饰符修饰:public static final。

所以接口中的变量也称为常量,其值不能改变。

  public:公共的,权限修饰符,无论在哪里都可以访问被该修饰符修饰的成员

  static:静态,可以直接被类名调用,即类名.变量名(或类名.方法名)

  final:最终的,被final修饰的变量称为常量,一旦赋值不可改变

例如:Math.PI

在接口中不加public static final这些的成员变量,也是常量,刚开始用,最好全写上

例:

public interface Play {
	//接口中的成员变量定义
	public static final String ball="球";	
}
public class Test {
	public static void main(String[] args) {		
		System.out.println(Play.ball);			
	}
}

 

这里的常量ball可以直接被类调用,Play.ball

而且不能更改:

2.3.2成员方法的特点

1)接口中可以定义方法,方法也有固定的修饰符,public abstract,不写这两个修饰符也是抽象方法,

2)不能加方法体

Tips:

1)使用interface代替了原来的class,其他步骤与定义类相同

2)接口中的方法均为公共访问的抽象方法

3)接口中无法定义普通的成员变量

4)接口不可以创建对象。

5)子类必须覆盖掉接口中所有的抽象方法后,子类才可以实例化。否则子类是一个抽象类。

创建实现类后,会出现提示,点击add...会自动出现所有需要重写的方法

2.4接口的多实现

接口最重要的体现:解决多继承的弊端。将多继承这种机制在java中通过多实现完成了。

例:

public interface Fu1 {
	public abstract int show1();
}
public interface Fu2 {
	public abstract void show2();
}
public class Zi implements Fu1,Fu2{	
	public int show1() {
		System.out.println("这是方法1");
		return 1;
	}
	public void show2() {
		System.out.println("这是方法2");		
	}
}
public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		Zi z=new Zi();
		z.show1();
		z.show2();
	}
}

如果是这样:

 

两个接口的方法完全相同,是可以的,因为接口中的方法没有方法体。

但是,如果是这样:

 

 

两个接口的方法名相同,但返回值不同,就会报错

 

这是需要程序员自己避免的

2.5接口解决多继承的弊端

弊端:多继承时,当多个父类中有相同功能时,子类调用会产生不确定性(原因在于多继承父类中功能有主体,而导致调用运行时,不确定运行哪个主体内容。)

而接口中的功能都没有方法体,都是由子类来明确的,就解决了这个弊端。

2.6类继承类同时实现接口 

当一个类已经继承了一个父类,它又需要扩展额外的功能,这时接口就派上用场了。

子类通过继承父类扩展功能,通过继承扩展的功能都是子类应该具备的基础功能。

如果子类想要继续扩展其他类中的功能,这时通过实现接口来完成。

接口的出现避免了单继承的局限性。

父类中定义事物的基本功能。接口中定义事物的扩展功能。 

:

public abstract class Dog {
	public abstract void eat();
	public abstract void speak();
}
public interface Drug {
	public abstract void catchDrug();
}
public class DrugDog extends Dog implements Drug {
	public void catchDrug() {		
		System.out.println("捕获毒品");
	}	
	public void eat() {
		System.out.println("规矩吃饭");		
	}
	public void speak() {
		System.out.println("不叫");		
	}
}
public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		DrugDog d=new DrugDog();
		d.catchDrug();
		d.speak();
		d.eat();
	}
}

2.7接口的多继承

类与类:继承的关系

接口和类:实现的关系(接口与类不支持多继承,支持多实现)

接口与接口:也可以使用extends进行继承

interface Fu1{
	void show();
}
interface Fu2{
	void show1();
}
interface Fu3{
	void show2();
}
interface Zi extends Fu1,Fu2,Fu3{
	void show3();
}

2.8接口思想在开发中的好处

1)接口的出现扩展了功能。

2)接口其实就是暴漏出来的规则。

3)接口的出现降低了耦合性,即设备与设备之间实现了解耦。

4)接口的出现方便后期使用和维护。

举例:电脑上留有很多个插口,而这些插口可以插入相应的设备,这些设备在生产的时候符合了这个插口的使用规则,否则将无法插入接口中,更无法使用。这个插口的出现让我们使用更多的设备。

2.9接口和抽象的区别

相同点:

1)都位于继承的顶端,用于被其他类实现或继承;

2)都不能直接实例化对象;

3)都可以包含抽象方法,其子类都必须覆写这些抽象方法;

 

区别:

1)抽象类为部分方法提供实现,避免子类重复实现这些方法,提高代码重用性;

  接口只能包含抽象方法;

2)一个类只能继承一个直接父类(可能是抽象类),却可以实现多个接口;(接口弥补了Java的单继承)

3)抽象类是这个事物中应该具备的内容, 继承体系是一种 is..a(是一个)关系

      接口是这个事物中的额外内容,继承体系是一种 like..a(会什么功能)关系

 

总结: 

优先选用接口,尽量少用抽象类;

需要定义子类的行为,又要为子类提供共性功能时才选用抽象类。

 

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