零基础学Java第十六讲

零基础学Java第十六讲

一、抽象类1、什么是抽象类? 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。

例1:

说明:

(1)矩形、三角形、圆形都是图形,因此和Shape类的关系应该是继承关系

(2)虽然图形类Shape也存在draw方法,但是由于Shape类并不是具体的图形,因此其内部的draw方法实际是没有办法实现的

(3)由于Shape类没有办法描述一个具体的图形,导致其draw()方法无法具体实现,因此可以将Shape类设计为抽象类

我们发现,父类Shape中的draw方法好像并没有什么实际工作,主要的绘制图形都是由Shape的各种子类的draw方法来完成的.像这种没有实际工作的方法,我们可以把它设计成⼀个抽象方法(abstractmethod),包含抽象方法的类我们称为抽象类(abstractclass)

2、抽象类的语法 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。

代码语言:javascript复制// 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

public double getArea(){

return area;

}

protected double area;//面积

}#注: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

3、抽象类的特性3.1抽象类不能直接实例化对象

代码语言:javascript复制Shape shape = new Shape();

// 编译出错

Error:(30, 23) java: Shape是抽象的; ⽆法实例化3.2抽象方法不能是private修饰的

代码语言:javascript复制abstract class Shape {

abstract private void draw();

}

// 编译出错

Error:(4, 27) java: ⾮法的修饰符组合:abstract和private3.3抽象方法不能被final和static修饰,因为抽象方法要被子类重写

代码语言:javascript复制public abstract class Shape {

abstract final void methodA();

abstract public static void methodB();

}

// 编译报错:

// Error:(20, 25) java: ⾮法的修饰符组合: abstract和final

// Error:(21, 33) java: ⾮法的修饰符组合: abstract和static(在3.2和3.3中,因为抽象类注定要被继承,所以内部的抽象方法注定要被重写,而前面我们讲到过,被private、final或static修饰的方法不能被重写,所以抽象方法也不能被这三个修饰!!!)

3.4抽象类必须被继承,并且继承后子类要重写父类中的抽象方法,否则子类也是抽象类,必须要使用 abstract 修饰

代码语言:javascript复制//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

public double getArea(){

return area;

}

protected double area;//面积

}

//矩形类

public class Rect extends Shape{

private double length;

private double width;

public Rect(double length, double width) {

this.length = length;

this.width = width;

}

public void draw(){

System.out.println("矩形:length="+length+"width="+width);

}

public void calcArea(){

area = length*width;

}

}

//圆形类

public class Circle extends Shape{

private double r;

final private static double PI = 3.14;

public Circle(double r){

this.r = r;

}

public void draw(){

System.out.println("圆:r = "+r);

}

public void calcArea(){

area = PI*r*r;

}

}

//三角形类

public class Triangle extends Shape{

private double a;

private double b;

private double c;

@Override

public void draw() {

System.out.println("三⻆形: a = "+a + " b = "+b+" c = "+c);

}

//三⻆形:直⻆三⻆形、等腰三⻆形等,还可以继续细化

//@Override

//void calcArea(); // 编译失败:要么实现该抽象⽅法,要么将三⻆形设计为抽象类

}3.5 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

3.6 抽象类中可以有构造方法,供子类创建对象时,初始化父类的成员变量

4、抽象类的作用 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.

使用抽象类的场景就如上面的代码,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",例如我们曾经用过的final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)

二、接口1、接口的概念 在现实生活中,接口的例子比比皆是,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。

2、语法规则 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。

代码语言:javascript复制 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,但是更推荐方式4,代码更加简洁

}#注:

(1)创建接口时,接口的命名一般是以大写的字母I开头

(2)接口的命名一般使用形容词性的单词(后面+able)

(3)阿里编码规范中约定,接口中的方法和属性不要加任何修饰符号,保持代码的简洁性。

3、接口的使用 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。

代码语言:javascript复制public class 类名 implements 接口名称{

//...

}#注: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

代码语言:javascript复制实现笔记本电脑使⽤USB⿏标、USB键盘的例⼦

1. USB接⼝:包含打开设备、关闭设备功能

2. 笔记本类:包含开机功能、关机功能、使⽤USB设备功能

3. ⿏标类:实现USB接⼝,并具备点击功能

4. 键盘类:实现USB接⼝,并具备输⼊功能代码语言:javascript复制// 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();

}

}#注:instanceof是用于检查比较的,避免出现ClassCastException异常

4、接口的特性4.1接口类型是⼀种引用类型,但是不能直接new接口的对象

代码语言:javascript复制public class TestUSB {

public static void main(String[] args) {

USB usb = new USB();

}

}

// Error:(10, 19) java: day20210915.USB是抽象的; ⽆法实例化 4.2接口中的方法会被隐式的指定为publicabstract

(只能是public abstract,其他修饰符都会报错)

代码语言:javascript复制public interface USB {

// Error:(4, 18) java: 此处不允许使⽤修饰符private

private void openDevice();

void closeDevice();

}4.3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

代码语言:javascript复制public interface USB {

void openDevice();

// 编译失败:因为接⼝中的⽅式默认为抽象⽅法

// Error:(5, 23) java: 接⼝抽象⽅法不能带有主体

void closeDevice(){

System.out.println("关闭USB设备");

}

}4.4重写接口中方法时,不能使用默认的访问权限

代码语言:javascript复制public interface USB {

void openDevice(); // 默认是public的

void closeDevice(); // 默认是public的

}

public class Mouse implements USB {

@Override

void openDevice() {

System.out.println("打开⿏标");

}

// ...

}

// 编译报错,重写USB中openDevice⽅法时,不能使⽤默认修饰符

// 正在尝试分配更低的访问权限; 以前为public4.5接口中可以含有变量,但是接口中的变量会被隐式的指定为publicstaticfinal变量

代码语言:javascript复制public interface USB {

double brand = 3.0; // 默认被:final public static修饰

void openDevice();

void closeDevice();

}

public class TestUSB {

public static void main(String[] args) {

System.out.println(USB.brand); // 可以直接通过接⼝名访问,说明是静态的

// 编译报错:Error:(12, 12) java: ⽆法为最终变量brand分配值

USB.brand = 2.0; // 说明brand具有final属性

}

}4.6接口中不能有静态代码块和构造方法

代码语言:javascript复制public interface USB {

// 编译失败

public USB(){

}

{ } // 编译失败

void openDevice();

void closeDevice();

}4.7 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

4.8 如果类没有实现接口中的所有的抽象方法,则类必须设置为抽象类

4.9 jdk8中:接口中还可以包含default方法。

由于内容较多,会分为多篇讲解,预知后续内容,请看后续博客!!!

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