Java面向對象之抽象類,接口的那些事

一、抽象類

1.抽象類概述

1.1 為什麼要有抽象類?(抽象類的作用)

我先舉一個例子:假設我們有一個父類動物類(Animal),還有繼承自動物類的兩個子類貓類(Cat)和狗類(Dog),動物類裡有一個eat()方法,貓類和狗類重寫eat()方法。我們都知道貓和狗的eat這個行為是可以有具體實現的,比如貓吃魚、狗啃骨頭,也就是說可以有方法體。但是它們的父類Animal裡的eat()方法就不能有具體實現(不能有方法體),因為Animal隻是一個抽象的概括,它不是具體事物,所以我們應該把動物類以及它的eat()方法定義為抽象的。

總結一下,抽象類的作用就是用來捕捉子類的通用特性的,是被用來創建繼承層級裡子類的模板。現實中有些父類中的方法確實沒有必要寫,因為各個子類中的這個方法肯定會有不同;而寫成抽象類,這樣看代碼時,就知道這是抽象方法,而知道這個方法是在子類中實現的,所以有提示作用。

1.2 抽象類的定義

當我們在做子類共性功能抽取時,有些方法在父類中並沒有具體的體現,這個時候就需要抽象類瞭!在Java中,一個沒有方法體的方法應該定義為抽象方法,而類中如果有抽象方法,該類必須定義為抽象類!

如何定義抽象類和抽象方法:使用 abstract 關鍵字來修飾類和方法。

2. 抽象類特點

1)抽象類和抽象方法必須使用abstract關鍵字修飾

//抽象類的定義
public abstract class 類名 {}
//抽象方法的定義
public abstract void eat();

2)抽象類中不一定有抽象方法,但是有抽象方法的類一定是抽象類

3)抽象類不能實例化,但是可以通過多態的方式創建子類對象

4)抽象類的子類

要麼重寫抽象父類中所有的抽象方法要麼子類本身也是一個抽象類

3.抽象類成員特點

1)成員變量

既可以是變量、也可以是常量

2)構造方法

有構造方法,作用是用於子類訪問父類數據的初始化

3)成員方法

既可以是抽象方法:限定子類必須完成某些動作。

也可以是非抽象方法:提高代碼復用性。

4.抽象類案例

需求:請采用抽象類的思想實現貓和狗的案例,並在測試類中進行測試。

思路:

代碼實現:

package com.itheima_04;
/*
  動物類
 */
public abstract class Animal {
    private String name;
    private int age;
    public Animal() {
    }
    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public abstract void eat();
}
package com.itheima_04;
/*
  貓類
 */
public class Cat extends Animal {
    public Cat() {
    }
    public Cat(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("貓吃魚");
    }
}
package com.itheima_04;
/*
  狗類
 */
public class Dog extends Animal {
    public Dog() {
    }
    public Dog(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃骨頭");
    }
}
package com.itheima_04;
/*
    測試類(本測試類中隻測試瞭貓類對象,小夥伴們可自行測試狗類對象)
 */
public class AnimalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //創建對象,按照多態的方式
        Animal a = new Cat();
        a.setName("加菲");
        a.setAge(5);
        System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());
        a.eat();
        System.out.println("--------");
        a = new Cat("加菲",5);
        System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());
        a.eat();
    }
}

二、接口

1.接口概述

接口就是一種公共的規范標準,隻要符合規范標準,大傢都可以通用。就好比現實生活當中兩個不同廠傢生產的U盤卻可以插在同一個usb接口上使用,這就是因為他們都遵循瞭一種統一的規范標準。

Java中的接口更多的體現在對行為的抽象!(我個人認為可以把接口看作是一個特殊的抽象類;但需要註意它和抽象類是有區別的,下文會講。)

2.接口特點

1)接口用關鍵字 interface 修飾

public interface 接口名 {} 

2)類實現接口用 implements 表示

public class 類名 implements 接口名 {}

3)接口不能被實例化,可以通過多態形式創建實現類對象。

多態的形式:具體類多態,抽象類多態,接口多態。

4)接口的實現類

要麼重寫接口中所有的抽象方法要麼實現類定義為抽象類

3.接口成員特點

1)成員變量

隻能是常量,默認修飾符為:public static final

2)構造方法

接口中沒有構造方法,因為接口主要是擴展功能的,而沒有具體存在。

3)成員方法

隻能是抽象方法,默認修飾符為:public abstract

JDK8以後可以有靜態方法

JDK9以後可以有默認方法

4.接口案例

需求:對貓和狗進行訓練,他們就可以跳高瞭,這裡加入跳高功能。請采用抽象類和接口來實現貓狗案例,並在測試類中進行測試。

思路:

代碼實現(本代碼中隻實現瞭貓類,小夥伴們可自行實現狗類):

package com.itheima_03;
/*
  動物類
 */
public abstract class Animal {
    private String name;
    private int age;
    public Animal() {
    }
    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public abstract void eat();
}
package com.itheima_03;
/*
  跳高接口
 */
public interface Jumpping {
    public abstract void jump();
}
package com.itheima_03;
/*
  貓類
 */
public class Cat extends Animal implements Jumpping {
    public Cat() {
    }
    public Cat(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("貓吃魚");
    }
    @Override
    public void jump() {
        System.out.println("貓可以跳高瞭");
    }
}
package com.itheima_03;
/*
    測試類
 */
public class AnimalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //創建對象,調用方法
        Jumpping j = new Cat();
        j.jump();
        System.out.println("--------");
        Animal a = new Cat();
        a.setName("加菲");
        a.setAge(5);
        System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());
        a.eat();
//        a.jump();
        a = new Cat("加菲",5);
        System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());
        a.eat();
        System.out.println("--------");
        Cat c = new Cat();
        c.setName("加菲");
        c.setAge(5);
        System.out.println(c.getName()+","+c.getAge());
        c.eat();
        c.jump();
    }
}

5.類和接口的關系

1)類和接口之間的關系

實現關系,可以單實現,也可以多實現,還可以在繼承一個類的同時實現多個接口。

2)接口和接口之間的關系

繼承關系,可以單繼承、也可以多繼承。

6.抽象類和接口的區別

對於設計理念區別(重要區別)我舉例說明下:比如門這個類有開門、關門的基礎功能,但有些門除瞭這兩個基礎功能外,還有報警功能。報警功能不是每個門都有,也不是隻有門才有這個功能,所以對於報警功能我們可以采用接口進行封裝,而門的屬性和開門、關門功能可以采用抽象類封裝。

總結

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