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✨系列专栏:【Java SE】
✨一句短话: 难在坚持,贵在坚持,成在坚持!
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。
在Java中,一个类如果被 abstract 修饰称为抽象类,抽象类中被 abstract 修饰的方法称为抽象方法,抽象方法不用给出具体的实现体。
抽象类也是类,内部可以包含普通方法和属性,甚至构造方法
// 抽象类:被abstract修饰的类
public abstract class Shape {
// 抽象方法:被abstract修饰的方法,没有方法体
abstract public void draw();
abstract void calcArea();
// 抽象类也是类,也可以增加普通方法和属性
protected double area; // 面积
public double getArea(){
return area;
}
}
abstract class Shape { //抽象方法 public abstract void draw(); } class Rect extends Shape { @Override public void draw() { System.out.println("画一个矩形!"); } } class Cycle extends Shape { @Override public void draw() { System.out.println("画一个圆!"); } } class Triangle extends Shape { @Override public void draw() { System.out.println("画一个三角形!"); } } class Flower extends Shape { @Override public void draw() { System.out.println("画一朵❀!"); } } public class Test { //向上转型实现多态 public static void drawMap(Shape shape) { shape.draw(); } public static void main(String[] args) { Rect rect = new Rect(); drawMap(rect); drawMap(new Cycle()); drawMap(new Triangle()); drawMap(new Flower()); } }
抽象类本身不能被实例化, 要想使用, 只能创建该抽象类的子类. 然后让子类重写抽象类中的抽象方法; 使用抽象类相当于多了一重编译器的校验。
使用抽象类的场景思考,代码中的实际工作不应该由父类完成, 而应由子类完成;那么此时如果不小心误用成父类 了, 使用普通类编译器是不会报错的;但是父类是抽象类就会在实例化的时候提示错误, 让我们尽早发现问题.
很多语法存在的意义都是为了 “预防出错”, 例如 final 关键字也是类似;创建的变量用户不去修改, 不 就相当于常量嘛? 但是加上 final 能够在不小心误修改的时候, 让编译器及时提醒我们.
充分利用编译器的校验, 在实际开发中是非常有意义的.
在现实生活中,接口的例子比比皆是,比如:笔记本上的USB口,电源插座等。
电脑的USB口上,可以插:U盘、鼠标、键盘…所有符合USB协议的设备
电源插座插孔上,可以插:电脑、电视机、电饭煲…所有符合规范的设备
通过上述例子可以看出:接口就是公共的行为规范标准,大家在实现时,只要符合规范标准,就可以通用。
在Java中,接口可以看成是:多个类的公共规范,是一种引用数据类型。
接口的定义格式与定义类的格式基本相同,将class关键字换成 interface
关键字,就定义了一个接口。
public interface 接口名称{
// 抽象方法
public abstract void method1();
// public abstract 是固定搭配,可以不写
public void method2();
abstract void method3();
void method4();
// 注意:在接口中上述写法都是抽象方法,跟推荐方式4,代码更简洁
}
小建议:
接口不能直接使用,必须要有一个"实现类"来"实现"该接口,实现接口中的所有抽象方法。
子类和父类之间是extends 继承关系,类与接口之间是 implements
实现关系。
public class 类名称 implements 接口名称{
// ...
}
请实现笔记本电脑使用USB鼠标、USB键盘的例子
- USB接口:包含打开设备、关闭设备功能
- 笔记本类:包含开机功能、关机功能、使用USB设备功能
- 鼠标类:实现USB接口,并具备点击功能
- 键盘类:实现USB接口,并具备输入功能
// USB接口 public interface USB { void openDevice(); void closeDevice(); } // 鼠标类,实现USB接口 public class Mouse implements USB { @Override public void openDevice() { System.out.println("打开鼠标"); } @Override public void closeDevice() { System.out.println("关闭鼠标"); } public void click(){ System.out.println("鼠标点击"); } } // 键盘类,实现USB接口 public class KeyBoard implements USB { @Override public void openDevice() { System.out.println("打开键盘"); } @Override public void closeDevice() { System.out.println("关闭键盘"); } public void inPut(){ System.out.println("键盘输入"); } } // 笔记本类:使用USB设备 public class Computer { public void powerOn(){ System.out.println("打开笔记本电脑"); } public void powerOff(){ System.out.println("关闭笔记本电脑"); } public void useDevice(USB usb){ usb.openDevice(); if(usb instanceof Mouse){ Mouse mouse = (Mouse)usb; mouse.click(); }else if(usb instanceof KeyBoard){ KeyBoard keyBoard = (KeyBoard)usb; keyBoard.inPut(); } usb.closeDevice(); } } // 测试类: public class TestUSB { public static void main(String[] args) { Computer computer = new Computer(); computer.powerOn(); // 使用鼠标设备 computer.useDevice(new Mouse()); // 使用键盘设备 computer.useDevice(new KeyBoard()); computer.powerOff(); } }
接口中的方法是不能在接口中实现的,只能由实现接口的类来实现
重写接口中方法时,不能使用default访问权限修饰
接口中可以含有变量,但是接口中的变量会被隐式的(默认)指定为 public static final 变量
实现类重写接口中的抽象方法,必须加上public来修饰
接口中不能有静态代码块和构造方法
接口虽然不是类,但是接口编译完成后字节码文件的后缀格式也是.class
如果不想实现接口当中的抽象方法,那么实现类必须设置为抽象类;但是如果这个类再被其它类继承,那么必须重写抽象方法
一个类可以实现多个接口,使用implements用逗号隔开
在Java中,类和类之间是单继承的,一个类只能有一个父类,即Java中不支持类的多继承,但是一个类可以实现多个接口,使用implements
用逗号隔开;可以用接口达到多继承的效果,解决了Java中类不支持多继承的问题。
下面的代码展示了 Java 面向对象编程中最常见的用法: 一个类继承一个父类, 同时也可以实现多种接口.
//动物类 class Animal { protected String name; public Animal(String name) { this.name = name; } } //提供一组接口, 分别表示 "会飞的", "会跑的", "会游泳的". interface IFlying { void fly(); } interface IRunning { void run(); } interface ISwimming { void swim(); } //猫, 是会跑的. class Cat extends Animal implements IRunning { public Cat(String name) { super(name); } @Override public void run() { System.out.println(this.name + "正在用四条腿跑"); } } //鱼, 是会游的. class Fish extends Animal implements ISwimming { public Fish(String name) { super(name); } @Override public void swim() { System.out.println(this.name + "正在用尾巴游泳"); } } //青蛙, 既能跑, 又能游 class Frog extends Animal implements IRunning, ISwimming { public Frog(String name) { super(name); } @Override public void run() { System.out.println(this.name + "正在往前跳"); } @Override public void swim() { System.out.println(this.name + "正在蹬腿游泳"); } } //鸭子,可以飞、跑和游泳 class Duck extends Animal implements IRunning, ISwimming, IFlying { public Duck(String name) { super(name); } @Override public void fly() { System.out.println(this.name + "正在用翅膀飞"); } @Override public void run() { System.out.println(this.name + "正在用两条腿跑"); } @Override public void swim() { System.out.println(this.name + "正在漂在水上"); } }
继承表达的含义是 is - a 语义, 而接口表达的含义是 具有 xxx 特性 .
猫是一种动物, 具有会跑的特性.
青蛙也是一种动物, 既能跑, 也能游泳
鸭子也是一种动物, 既能跑, 也能游, 还能飞
这样的设计充分体现出多态的好处, 我们可以"忘记"类型; 有了接口之后, 类的使用者就不必关注具体类型, 而只关注某个类是否具备某种能力;通过接口可以让其具备这种能力,进而通过接口引用实现多态。
比如下面的funRun方法
public static void funRun(IRunning running) {
running.run();
}
在这个方法内部, 我们并不关注到底是哪种动物, 只要参数是会跑的就行
public class Test {
public static void funRun(IRunning running) {
running.run();
}
public static void main(String[] args) {
Cat cat = new Cat("小猫");
funRun(cat);
Frog frog = new Frog("小青蛙");
funRun(frog);
}
}
甚至参数可以不是 “动物”, 只要会跑!
class Robot implements IRunning { private String name; public Robot(String name) { this.name = name; } @Override public void run() { System.out.println(this.name + "正在用轮子跑"); } } public class Test { public static void funRun(IRunning running) { running.run(); } public static void main(String[] args) { Robot robot = new Robot("机器人"); funRun(robot); } }
在Java中,类和类之间是单继承的,一个类可以实现多个接口,接口与接口之间可以多继承。
用接口可以达到多继承的目的。 接口可以继承一个接口, 达到复用的效果. 使用 extends 关键字.
接口间的继承相当于把多个接口合并在一起.
interface IFLying { void flying(); } interface ISwimming { void swimming(); } interface IRunning { void running(); } //把IRunning,ISwimming,Iflying全部继承到IThreehabitat上 interface IThreehabitat extends IFLying,IRunning,ISwimming{ } class Animal { public String name; public Animal(String name) { this.name = name; } } class Duck extends Animal implements IThreehabitat { public Duck(String name) { super(name); } @Override public void flying() { System.out.println(name + "正在飞!"); } @Override public void swimming() { System.out.println(name + "正在游泳!"); } @Override public void running() { System.out.println(name + "正在跑!"); } } public class Test { public static void func(IThreehabitat iThreehabitat) { iThreehabitat.flying(); iThreehabitat.running(); iThreehabitat.swimming(); } public static void main(String[] args) { func(new Duck("小黄")); } }
核心区别:
抽象类中可以包含普通方法和普通字段, 这样的普通方法和字段可以被子类直接使用(不必重写), 而接口中不能包含普通方法, 子类必须重写所有的抽象方法
相同点:
不同点:
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