Java基础知识（10）- 面向对象（二）

2021-06-27 14:32:09

抽象类 (Abstract)、接口 (Interface)

1. 抽象类 (Abstract)

    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，那么这样的类称为抽象类。

    使用 abstract 修饰符来表示抽象方法和抽象类。

    这里创建一个表示图形的抽象类 Shape，语法格式：

 1 abstract class Shape {
 2 
 3     // 成员变量不能用 abstract 修饰
 4     public int width;
 5     public int height;  
 6     
 7     // 构造方法不能声明为抽象方法；
 8     public Shape(int width, int height) {
 9         this.width = width;
10         this.height = height;
11     }
12     
13     // 声明抽象方法，计算面积
14     public abstract double area();
15 
16     // 抽象类里可以有非抽象方法
17     public void test() {}
18     public static void test2(String name) {}
19 
20 }

    抽象类的特点:

        1) 抽象类不能被实例化，抽象类的非抽象子类可以被实例化；
        2) 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；
        3) 抽象类中的抽象方法只是方法声明，不包含方法实现；
        4) 抽象类有构造方法，但不能声明为抽象方法；
        5）抽象类中的类方法（static 方法）不能声明为抽象方法；
        6) 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；
        7) 抽象类的成员变量不能用 abstract 修饰，变量和常量按一般类的规则定义；

2. 接口 (Interface)

    抽象类是从多个类中抽象出来的模板，如果将这种抽象进行的更彻底，则可以提炼出一种更加特殊的 “抽象类” - 接口（Interface）。

    接口是 Java 中最重要的概念之一，它可以被理解为一种特殊的类，由常量和抽象方法组成。

    接口不是类，编写接口的方式和类很相似，但是它们属于不同的概念。

    语法格式，代码：

 1 interface Animal {
 2 
 3     // 成员变量不能用 abstract 修饰，
 4     // 隐式声明为 public static final, 需要被初始化
 5     String name = "Animal";
 6 
 7     String getName();   // 成员方法隐式声明为 public abstract       
 8 }
 9 
10 interface Action {        
11     void walk();
12 }

1) 接口的特点

        (1) 接口没有构造方法，不能被实例化；
        (2) 接口不能继承类，也不能被类继承，可以被类实现（implements）；
        (3) 接口可以继承接口，可以同时继承多个接口，接口的多继承特点弥补了类的单继承；
        (4) 接口的成员方法隐式声明为 public abstract，不能定义非抽象方法，不能声明 static 方法;
        (5) 接口的成员变量隐式声明为 public static final, 即常量，需要初始化;
        (6) 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。

2) 接口的继承

        接口可以继承接口，可以同时继承多个接口，子接口继承父接口的方法。

        使用 extends 关键字，实例：

            // 单继承
            interface Mammal extends Animal {
            }

            // 多继承
            interface Mammal extends Animal, Action {
            }

3) 接口的实现

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。

使用 implements 关键字，代码：

1 class Dog implements Mammal {
2 
3     public String getName() {
4         return "Animal";
5     }
6 
7     public void walk() {
8     }
9 }

4）接口和抽象类的区别

        (1) 抽象类里可以定义非抽象方法，接口中的方法必须是抽象方法；
        (2) 抽象类中的成员变量可以是各种类型的，而接口中的成员变量只能是 public static final 类型(即常量)；
        (3) 抽象类是可以有静态代码块和静态方法(static 修饰的方法)，接口中不能含有静态代码块以及静态方法，而；
        (4) 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；

实例：

  1 public class App {
  2 
  3     public static void main( String[] args ) {
  4 
  5         Square square = new Square(10, 8);
  6         Triangle triangle = new Triangle(4, 5);
  7 
  8         System.out.println("Square area :" + square.area());
  9         System.out.println("Triangle area: " + triangle.area());
 10         square.test();
 11         triangle.test();
 12         triangle.test2("Triangle");
 13 
 14         // Interface
 15         Dog dog = new Dog();
 16 
 17         System.out.println("Dog.getName(): " + dog.getName());
 18         dog.walk();
 19     }
 20 }
 21 
 22 ////////////////////////////////////////////
 23 // 抽象类 （Abstract）
 24 
 25 abstract class Shape {
 26 
 27     // 成员变量不能用 abstract 修饰
 28     public int width;
 29     public int height;
 30     public String name;
 31     public static String label = "Static variable";
 32 
 33     // 构造方法不能声明为抽象方法
 34     //public abstract Shape();
 35 
 36     public Shape(int width, int height) {
 37         this.width = width;
 38         this.height = height;
 39     }
 40 
 41     // 声明抽象方法，计算面积
 42     public abstract double area();
 43 
 44     // 抽象类里可以有非抽象方法
 45     public void test() {
 46         System.out.println("Shape(" + name + "): test()");
 47     }
 48     public static void test2(String name) {
 49         System.out.println("Shape(" + name + "): test2() -> " + Shape.label);
 50     }
 51 
 52     // 类方法不能声明为抽象方法
 53     //public static abstract void testStatic();
 54 }
 55 
 56 class Square extends Shape {
 57     public Square(int width, int height) {
 58         super(width, height);
 59         super.name = "Square";
 60     }
 61 
 62     // 重写父类中的抽象方法，计算正方形面积
 63     @Override
 64     public double area() {
 65         return width * height;
 66     }
 67 }
 68 
 69 class Triangle extends Shape {
 70     public Triangle(int width, int height) {
 71         super(width, height);
 72         super.name = "Triangle";
 73     }
 74 
 75     // 重写父类中的抽象方法，计算三角形面积
 76     @Override
 77     public double area() {
 78         return 0.5 * width * height;
 79     }
 80 
 81 }
 82 
 83 ////////////////////////////////////////////
 84 // 接口 (Interface)
 85 
 86 interface Animal {
 87 
 88     // 成员变量变量都隐式声明为 public static final, 需要初始化
 89     String name = "Animal";   
 90 
 91     // 成员变量不能声明为 protected 和 private
 92     //protected int a = 1;
 93     //private int b = 2;
 94 
 95     /*
 96     // 接口没有构造方法
 97     public Animal() {
 98 
 99     }
100     */
101 
102     String getName();  // 成员方法隐式声明为 public abstract
103 
104     // 接口里不能定义非抽象方法
105     //void test() {}
106 
107     // 接口里不能声明 static 方法
108     //static void test2();
109 
110 }
111 
112 interface Action {
113 
114     void walk();
115 
116 }
117 
118 interface Mammal extends Animal, Action {
119 
120 }
121 
122 class Dog implements Mammal {
123 
124     public String getName() {
125         return Animal.name;
126     }
127 
128     public void walk() {
129         System.out.println("Dog: walk()");
130     }
131 
132 }

输出：

    Square area :80.0
    Triangle area: 10.0
    Shape(Square): test()
    Shape(Triangle): test()
    Shape(Triangle): test2() -> Static variable
    Dog.getName(): Animal
    Dog: walk()

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