初始Java篇(JavaSE基础语法)(7)抽象类和接口(上)
CSDN 2024-06-18 14:35:05 阅读 87
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抽象类
抽象类的概念:
抽象类语法
抽象类特性
抽象类的作用
接口
接口的概念:
语法规则
接口使用
接口特性
抽象类
抽象类的概念:
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。
例如:有一个Animal类其中只有一个bark方法,但是没有具体实现逻辑,那么我们就把这个类称为抽象类。如下图所示:
至于为什么可以这样设计呢?因为Animal是动物类,但是又不是一个具体的动物,因此其内部的bark方法就无法具体实现。如果是狗类的话,就可以汪汪汪,如果是猫类的话,就可以喵喵喵。
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(abstract method), 包含抽象方法的类我们称为 抽象类(abstract class)
抽象类语法
在Java中,一个类如果被 abstract 修饰就称为抽象类,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方法体。
// 抽象类的定义格式// 访问限定修饰符 abstract class 类名public abstract class Test { //……}// 抽象方法的定义格式// abstract 访问限定修饰符 返回值 方法名(参数列表)abstract public void bark() { //……}
抽象类特性
1. 抽象类不能直接实例化对象。
2. 抽象方法不能是 private 的 。
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
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 修饰子类。
abstract class Animal { abstract public void bark();}abstract class Cat extends Animal { abstract public void run();}class LittleFlowerCatCat extends Cat { //既要重写父类(不一定是直系)的所有抽象方法 //重写Animal的抽象方法 @Override public void bark() { System.out.println("miaomiao"); } //重写Cat的抽象方法 @Override public void run() { System.out.println("papa"); }}
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。
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。
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。有小伙伴会质疑:普通的类也可以被继承呀,普通的方法也可以被重写呀。为啥非得用抽象类和抽象方法呢? 确实如此。但是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。
接口
接口的概念:
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。
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。
interface 接口名 { // 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,推荐方式4,代码更简洁}
接口前面也可以加访问限定修饰符。
注意:
1. 创建接口时,接口的命名一般以大写字母 I 开头。
2. 接口的命名一般使用 "形容词" 词性的单词。
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(也就是不要加上public abstract),保持代码的简洁性。
接口使用
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。
interface ITest{ // 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}// 类 实现 接口 class TestDrive implements ITest { //重写接口中所有的抽象方法 //因为接口中的抽象方法都是由public修饰,因此的方法都是要由public修饰 @Override public void method1() { System.out.println("重写method1这个抽象方法"); } @Override public void method2() { System.out.println("重写method2这个抽象方法"); } @Override public void method3() { System.out.println("重写method3这个抽象方法"); } @Override public void method4() { System.out.println("重写method3这个抽象方法"); }}
注意: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。
练习: 请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。
思路:创建一个USB的接口,分别写上打开和关闭 USB设备的抽象方法,再分别由鼠标类和键盘类实现,最后创建一个电脑类,写一个使用USB设备的方法即可。
//创建一个USB接口interface USB { //打开设备和关闭设备的功能 void open(); void close();}//鼠标类class Mouse implements USB{ //实现USB接口 public void open() { System.out.println("打开鼠标,开始点击!"); } public void close() { System.out.println("关闭鼠标,结束点击!"); } //实现点击功能 public void click() { System.out.println("正在疯狂点击鼠标~"); }}//键盘类class KeyBoard implements USB { //实现USB接口 public void open() { System.out.println("打开键盘,开始敲击!"); } public void close() { System.out.println("关闭键盘,结束敲击!"); } //实现敲击功能 public void strike() { System.out.println("疯狂敲键盘~"); }}//创建一个电脑类class Computer { //开机和关机的功能 public void open() { System.out.println("打开电脑,开始工作!"); } public void close() { System.out.println("关闭电脑,结束工作!"); } //使用USB设备 public void useDrive(USB usb) { //打开USB设备 usb.open(); //判断是那个设备打开的USB if (usb instanceof Mouse) { //运行鼠标 //只有Mouse才有click方法,因此要强制类型转换 ((Mouse) usb).click(); }else if (usb instanceof KeyBoard) { //运行键盘 //只有KeyBoard才有Strike方法,因此要强制类型转换 ((KeyBoard) usb).strike(); } //关闭USB设备 usb.close(); }}public class TestUsb { public static void main(String[] args) { //创建一个电脑对象 Computer computer = new Computer(); //创建一个鼠标对象 Mouse mouse = new Mouse(); //创建一个键盘对象 KeyBoard keyboard = new KeyBoard(); //开始使用电脑 computer.open(); //开始使用鼠标 computer.useDrive(mouse); //开始使用键盘 computer.useDrive(keyboard); //关闭电脑 computer.close(); }}
这里介绍一个关键字 instanceof 。
功能:用来判断一个对象是否属于某个类或其子类的实例,或者是实现了某个接口。instanceof 键字会返回一个布尔值,如果对象确实是指定类的实例(或者位于该类的继承链上),那么返回true;否则,返回false。
语法规则:
object instanceof ClassName
其中,object 是要检查的对象,而 ClassName 是你想确认的类名(也可以是接口名)。这在需要检查对象的实际类型时特别有用,尤其是在进行类型转换之前,以确保转换是安全的,避免抛出ClassCastException 异常。
在上面那个代码中的用处就是判断usb是否是Mouse或KeyBoard的实例。
接口特性
1. 接口类型是一种引用类型,但是不能直接new接口的对象。
2. 接口中每一个方法都是public的抽象方法, 即接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract(只能是 public abstract,其他修饰符都会报错)。
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(重写接口中的抽象方法)。
4. 重写接口中方法时,不能使用默认的访问权限,只能是public修饰。
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 public static final 变量,即常量。
注意:接口中的成员变量因为都有final修饰,即常量,因此就要有初始值,否则就会报错。
6. 接口中不能有静态代码块、实例代码块和构造方法。
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。
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。
9. jdk8(以后的版本)中新增:接口中还可以包含default方法。
那么这个有什么用途呢?被default修饰的方法可以有方法体。
interface ITest { //正常抽象方法 void method1(); //被default修饰的抽象方法 default public void method2(){ System.out.println("被default修饰的方法,可以有方法体"); }}public class Test implements ITest{ public void method1(){ System.out.println("重写method1方法"); } public static void main(String[] args) { Test test = new Test(); test.method1(); test.method2(); }}
好啦!本期初始Java篇(JavaSE基础语法)(7)抽象类和接口(上)的学习之旅就到此结束啦!我们下一期再一起学习吧!
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