Java-抽象与接口_抽象方法

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。
抽象类除了不能实例化对象之外，类的其它功能依然存在，成员变量、成员方法和构造方法的访问方式和普通类一样。
由于抽象类不能实例化对象，所以抽象类必须被继承，才能被使用。也是因为这个原因，通常在设计阶段决定要不要设计抽象类。
父类包含了子类集合的常见的方法，但是由于父类本身是抽象的，所以不能使用这些方法。 在Java中抽象类表示的是一种继承关系，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。

抽象类

不该被创建的对象。

Animal仅是一种会吃会睡的对象，再无其他行为，不够具体，不够完整。
程序是用来模拟现实世界、解决现实问题的。现实世界中存在的都是“动物”具体的子类对象，并不存在“动物”对象。
所以，Animal不应该被独立创建成对象。
如何限制这种对象的创建呢？便引入了抽象类的概念。

应用：abstract修饰类，此类不能new对象

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //Animal是抽象的，无法实例化
        Animal animal = new Animal();//会报错
    }
}

//被abstract修饰的类，被称为抽象类
abstract class Animal {
    String breed;
    int age;

    public void eat() {
        System.out.println("动物在吃");
    }
}

作用：

  • 可被子类继承，提供共性的属性的方法。
  • 可声明为引用，更自然地使用多态。

经验：

  • 抽象父类，可作为子类的组成部分。
  • 依附于子类对象存在。
  • 有父类共性+子类独有组成完整的子类对象。

抽象方法

不该被实现的方法

需求：

  • Dog中eat()应输出“狗在吃骨头”。
  • Cat中eat()应输出“猫在吃鱼”。

父类中提供的方法很难满足子类的需求：

  • 如不定义，则表示所有动物都不会吃。
  • 如定义，则略显多余，多数会被子类覆盖。

被abstract修饰的方法，被称为抽象方法。

只有方法声明，没有方法实现（{}部分）。
意为不完整的方法，必须包含在抽象类中。
抽象类中不一定有抽象方法，但有抽象方法的类一定是抽象类。
产生继承关系后，子类必须重写父类中所有的抽象方法，否则子类还是抽象类。
实现接口中的抽象方法时，访问修饰符必须是public。

C++中的抽象

C++中通过声明至少一个纯虚拟成员函数来创建抽象类。 这是使用 pure 说明符 () 语法声明的虚函数= 0。 派生自抽象类的类必须实现纯虚函数或者它们必须也是抽象类。

请考虑虚函数中所述的示例。 类 Account 的用途是提供通用功能，但 Account 类型的对象太通用，因此没什么用。 这表示 Account 是抽象类的很合适的候选项：

// deriv_AbstractClasses.cpp
// compile with: /LD
class Account {
public:
   Account( double d );   // Constructor.
   virtual double GetBalance();   // Obtain balance.
   virtual void PrintBalance() = 0;   // Pure virtual function.
private:
    double _balance;
};

接口

接口是一组行为的规范、定义，没有实现。

  • 没有构造方法，不能创建对象。
  • 只能定义：公开静态常量、公开抽象方法。
//使用interface关键字定义接口
public interface MyInterface {
    //没有构造方法，不能创建对象
    //只能定义：公开静态常量、公开抽象方法
    public String NAME = "Interface";
    public abstract void method();
}

与抽象类的异同

相同：

  • 可编译成字节码文件。
  • 不能创建对象。
  • 可以作为引用类型。
  • 具备Object类中所定义的方法。

不同：

  • 所有属性都是公开静态常量，隐式使用public static final修饰。
  • 所有方法都是公开抽象方法，隐式使用public abstract修饰。
  • 没有构造方法、动态代码块、静态代码块。

什么是接口

接口是一种能力和约定。
接口的定义：代表了某种能力。
方法的定义：能力的具体要求。
经验：Java为单继承，当父类的方法种类无法满足子类需求时，可实现接口扩充子类能力。
接口支持多实现，可为类扩充多种能力。

  • 类跟类之间的继承，我们叫做继承某一个类。
  • 接口之间，通常叫做实现某一个或某几个接口。

JDK8新特性：接口中的默认方法

默认方法可以有多个，可以被所有实现类继承。
使用default修饰的方法，可以有实现。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Test test = new Test();
        test.print();
        test.eat();
    }
}

class Test implements IEat {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println(NUM);
    }
}

//I打头，命名规范
interface IEat {
    int NUM = 10;//常量

    void print();//抽象方法

    default void eat() {
        System.out.println("Default Method");
    }
}

接口之间的多继承。

Java类只能单继承，但接口之间可以多继承，一个类也可以实现多个接口。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Test test = new Test();
        test.print();
    }
}

//接口可以多继承
class Test implements Itest1, Itest2 {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println(NUM);
    }
}

//I打头，命名规范
interface Itest1 {
    int NUM = 10;//常量
}

interface Itest2 {
    void print();
}

常量接口

将多个常用于表示状态或固定值的变量，以静态常量的形式定义在接口中统一管理，提高代码可读性。

interface Constant {
    String USERNAME = "WuShF";
    String URL = "csdn.wushf.top";
    String QQ = "1481542813"
}

接口小结

  • 定义一个接口，使用interface关键字。
  • 在一个接口中，只能定义常量、抽象方法。JDK1.8之后可以定义默认的实现方法。
  • 接口可以继承多个接口：extend XXX, XXX。
  • 一个具体类实现接口使用implements关键字。
  • 一个类可以实现多个接口。
  • 抽象类实现接口可以不实现接口的方法。
  • 在接口中定义的方法的访问修饰符，默认为public。
  • 接口不能有构造方法，不能被实例化。