詳解JavaSE中抽象類與接口的定義及使用
一、抽象類
1、抽象類定義
1、什麼是抽象類？
類和類之間具有共同特征，將這些共同特征提取出來，形成的就是抽象類。
類到對象是實例化，對象到類是抽象。
抽象類無法實例化，無法創建對象。抽象類是類和類之間有共同特征，將這些具有共同特征的類再進一步抽象，就形成瞭抽象類。由於類本身是不存在的，所以抽象類無法創建對象，即無法實例化。
2、抽象類屬於什麼類型？
抽象類也屬於引用數據類型。
3、抽象類的語法：
[修飾符列表] abstract class 類名{
類體；
}
4、抽象類是無法實例化的，無法創建對象，因此抽象類是用來被子類繼承的。
抽象類的子類還可以是抽象類
//銀行賬戶類
abstract class Account{
}
//信用卡類,子類繼承抽象類，子類可以實例化對象
class CreditAccount extends Account{
}
//抽象類的子類還可以是抽象類
abstract class Credit extends Account{
}
5、抽象類雖然無法實例化，但是抽象類有構造方法，這個構造方法是為子類提供的
2、抽象方法
抽象方法表示沒有實現的方法，沒有方法體的方法。
抽象方法的特點：
1、沒有方法體，以分好結尾
2、前面修飾符列表當中有abstract關鍵字
例如：
public abstract void doSome;
- 抽象類當中不一定有抽象方法，但是有抽象方法的類一定是抽象類。
- 抽象類當中可以有抽象方法也可以有非抽象方法。
- 抽象方法必須出現在抽象類當中，一個非抽象類繼承抽象類，必須將抽象類當中的抽象方法進行實現。
abstract class Animal{
public abstract void move();
}
class Bird extends Animal{
//將抽象類當中的抽象方法進行重寫
public void move(){};
}
上面當中，如果Bird類是抽象的話，則抽象方法也可以不重寫。
public class Test01 {
public static void main(String[] args) {
//使用多態，父類型引用指向子類型對象
//Bird不是抽象類，可以創建對象，向上轉型
Animal a=new Bird();//面向抽象編程
a.move();
//在編譯的時候，a會檢查Animal當中的move方法
//在執行的時候，a會使用Bird當中的move方法
}
}
判斷題：java語言當中凡是沒有方法體的方法都是抽象方法（錯）
Object類當中有很多方法都沒有方法體，都是以分好結尾的，但是他們都不是抽象方法，例如：
public native int hashCode();
這個方法底層調用瞭C++寫的動態鏈接庫程序。前面修飾符列表中沒有abstract。有一個native，表示調用JVM本地的程序。
二、接口
1、接口定義
1、接口也是一種引用數據類型，編譯之後也是一個class字節碼文件。
2、接口是完全抽象的。（抽象類是半抽象的）或者說接口是特殊的抽象類。
3、接口的定義：
[修飾符列表] interface 接口名{
}
4、接口支持多繼承，一個接口可以繼承多個接口。
//定義接口
interface A{
}
interface B{
}
//支持多繼承
interface C extends A,B{
}
5、接口當中隻包含兩部分內容，一部分是：常量，一部分是：抽象方法。
//我的數學接口
interface MyMath{
public abstract int sum(int a,int b);
}
6、接口當中所有的元素都是public修飾的。
7、接口當中的抽象方法定義時：public abstract修飾符可以省略。
8、接口當中的方法都是抽象方法，所有接口當中的方法不能有方法體。
9、接口當中的方法不能有大括號，因為大括號就是方法體，而抽象方法不能有方法體。
10、接口當中常量的修飾符：public static final可以省略。
11、常量不能重新賦值。
interface MyMath{
double PI=3.1415926;
//PI是常量
int sub(int a,int b);//相減的抽象方法
int sum(int a,int b);//相加的抽象方法
}
2、類實現接口
接口的基礎語法：
1、類和類之間叫做繼承，類和接口之間叫做實現。（其實仍然可以將實現看成是繼承）
- 繼承使用extends關鍵字完成
- 實現使用implements完成
- 當一個非抽象類實現接口的話，必須將接口當中所有的抽象方法全部實現。
interface MyMath{
double PI=3.1415926;
//PI是常量
int sub(int a,int b);//相減的抽象方法
int sum(int a,int b);//相加的抽象方法
}
class My implements MyMath{
public int sub(int x,int y){
return x-y;
}
public int sum(int x,int y){
return x+y;
}
}
接口和接口之間支持多繼承，一個類也可以同時實現多個接口。
這種機制彌補瞭java當中類與類之間隻支持單繼承的缺陷。
經過測試，接口和接口之間在進行強制類型轉換的時候，沒有繼承關系，也可以強轉。但是註意：在運行時可能會出現ClassCastException異常。
public class Test04 {
public static void main(String[] args) {
M m=new E();
K k=(K)m;
}
}
interface K{
}
interface M{
}
class E implements M{
}
最終實際上和之前一樣，需要加instanceof運算符進行判斷。
這句話不適合在接口當中：無論向上轉型還是向下轉型，兩種類型之間必須要有繼承關系，沒有繼承關系，則編譯器會報錯。
上面的代碼更改如下：
if(m instanceof K){
K k=(K)m; //判斷，否則會出現異常
}
3、接口與多態聯合
public class Test02 {
public static void main(String[] args) {
MyMath m=new My();
//面向接口編程（調用接口裡面的方法
int result=m.sub(10,20);
System.out.println(result);
int result2=m.sum(1,3);
System.out.println(result2);
}
}
//我的數學接口
interface MyMath{
double PI=3.1415926;
//PI是常量
int sub(int a,int b);//相減的抽象方法
int sum(int a,int b);//相加的抽象方法
}
class My implements MyMath{
public int sub(int x,int y){
return x-y;
}
public int sum(int x,int y){
return x+y;
}
}
4、extends和implements
問題：繼承和實現都存在的話，代碼應該怎麼寫?
如果同時出現繼承和實現的話，繼承的關鍵字在前面，實現的關鍵字在後面。
接口通常提取的是行為動作。
class Cat extends Animal1 implements Flyable{
}
public class Test04 {
public static void main(String[] args) {
Flyable f=new Cat();//多態
f.fly();
Flyable f1=new Pig();
f1.fly();
}
}
//動物類：父類
class Animal1{
}
//可飛翔的接口
interface Flyable{
void fly();
}
//動物類子類：貓類
//flybale是一個接口，即一對翅膀，通過接口插到貓身上，讓貓可以飛翔
class Cat extends Animal1 implements Flyable{
public void fly(){
System.out.println("貓貓起飛！");
}
}
//動物類子類：蛇類
//如果不想讓蛇飛，就不實現flyable接口
//沒有實現這個接口就表示沒有翅膀，那肯定不能飛翔
class Snack extends Animal1{
}
//動物類子類：豬類，想讓豬飛，插接口
class Pig extends Animal1 implements Flyable{
public void fly(){
System.out.println("豬豬起飛！");
}
}
5、接口在開發當中的作用
接口在開發當中的作用，類似於多態在開發當中的作用。
多態：面向抽象編程，不面向具體編程，降低程序的耦合度，提高程序的擴展力。
面向抽象編程可以修改為：面向接口編程。因為有瞭接口就有瞭可插拔。可插拔表示擴展能力強，不是焊接死的。例如：主板和內存條之間有插槽，這個插槽就是接口，內存條壞瞭，可以重新買一個換，這就是高擴展性和低耦合度。
實現一個菜單接口：
- 中午去飯館吃飯，這個過程當中有接口，接口是抽象的。
- 菜單是一個接口。（菜單上面有一個抽象的照片：西紅柿炒雞蛋）
- 顧客面向菜單點菜，調用接口。
- 後臺的初始負責把西紅柿雞蛋做好，是接口的實現者。
- 這個菜單接口的作用：讓顧客和廚師解耦合，顧客不用找後廚，後廚不用找顧客，他們之間完全依靠這個抽象的菜單進行溝通。符合OCP開發原則。
顧客有一個菜單 Customer has a FoodMenu,凡是能夠使用has a 來描述的，統一以屬性的方式存在
Cat is a Animal 凡是滿足 is a 的表示都可以設置為繼承。
西餐廚師類：
//西餐廚師實現菜單上面的菜
public class AmericanCooker implements FoodMenu{
public void xiHongShiJidan(){
System.out.println("西餐中的西紅柿炒雞蛋");
}
public void yuXiangRouSi(){
System.out.println("西餐中的魚香肉絲");
}
}
中餐廚師類：
//中餐廚師實現菜單上面的菜。廚師是接口的實現者。
public class ChinaCooker implements FoodMenu{
public void xiHongShiJidan(){
System.out.println("中餐中的西紅柿炒雞蛋");
}
public void yuXiangRouSi(){
System.out.println("中餐中的魚香肉絲");
}
}
顧客類：
public class Customer{
//面向接口編程
private FoodMenu foodmenu;//私有化體現封裝性，則要提供set和get方法
public Customer() {
}
public Customer(FoodMenu foodmenu) {
this.foodmenu = foodmenu;
}
public FoodMenu getFoodmenu() {
return foodmenu;
}
public void setFoodmenu(FoodMenu foodmenu) {
this.foodmenu = foodmenu;
}
public void order(){
//方法一：使用get方法拿到菜單
FoodMenu f=this.getFoodmenu();
//方法二：直接使用foodmenu，因為私有的屬性可以在本類當中使用
foodmenu.xiHongShiJidan();
foodmenu.yuXiangRouSi();
}
}
菜單類：
public interface FoodMenu {
void xiHongShiJidan();
void yuXiangRouSi();
}
測試類：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//創建廚師對象(多態)
FoodMenu menu1=new ChinaCooker();
FoodMenu menu2=new AmericanCooker();
//創建顧客對象
Customer m1=new Customer(menu1);
Customer m2=new Customer(menu2);
//顧客點菜
m1.order();
m2.order();
}
}
任何一個接口都有調用者和實現者，接口可以將調用者和實現者解耦合。以後的大項目開發，一般都是將項目分離成一個一個的模塊，模塊之間采用接口銜接，降低耦合度。
6、is has like
1.is a ：Cat is an Animal.（貓是一個動物）
凡是滿足is a的就表示繼承關系。
2.has a：He has a pen.（他有一隻筆）
- 凡是能夠滿足has a 關系的表示關聯關系。
- 關聯關系通常以“屬性”的形式存在。
3.like a ：Cooker like a menu.（廚師就像一個菜單）
- 凡是滿足like a 關系的表示實現關系。
- 實現關系通常是類實現接口。
7、抽象類與接口
抽象類與接口的區別：
- 抽象類是半抽象的，接口是完全抽象的。
- 抽象類中有構造方法，接口當中沒有構造方法。
- 接口和接口之間支持多繼承，類和類之間隻支持單繼承。
- 一個類可以同時實現多個接口，一個抽象類隻能繼承一個類（單繼承）。
- 接口都在隻允許出現常量和抽象方法。
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