教你快速认识Java中的抽象类和接口
目录
引言
抽象类(Abstract Class)
抽象类的概念
抽象类的图标
抽象类的语法
抽象类的特点
接口(Interface)
接口的概念
接口的图标
接口的语法
接口的特点
接口的使用
接口的意义
抽象类与接口的区别
Object类
结语
引言
在Java的面向对象编程中,抽象类和接口是实现抽象化的两种主要方式。它们都可以用来定义未来的类应该遵循的模板和契约。尽管它们在某些方面有相似之处,但也有各自独特的特点和使用场景。
抽象类(Abstract Class)
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。
抽象类的图标
普通类的图标如下:
抽象类的图标如下:
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。
// 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();
}
抽象类是用来捕捉子类的通用特性的类。它不能被实例化,只能被继承。
注意: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。
抽象类的特点
- 抽象类不能直接实例化对象。
//Shape shape = new Shape();//去掉Shape前的//会编译报错
- 抽象方法不能被private修饰。
- 抽象方法不能被final和static修饰,因为抽象方法要被子类重写。
- 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(但总要有一个子类来重写抽象方法(正所谓,出来混,迟早要还的))。
- 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。
- 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。
接口(Interface)
接口的概念
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。接口是一种完全抽象的类(比抽象类还抽象的类),它允许我们定义某些方法必须由实现接口的类来实现。
接口的图标
接口的图标如下:
接口的语法
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 method();
}
public abstract是固定搭配默认就有,可以不写(也推荐不写,以此来提高代码的简洁性):
public interface 接口名称{// 抽象方法void method();
}
注意:创建接口时, 接口的命名一般以大写字母 I 开头。
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。
public class 类名称 implements 接口名称{// ...
}
接口的特点
- 接口类型是一种引用类型,但是不能直接new接口的对象。
- 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。
- 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,不能使用默认的访问权限,必须用public修饰。
- 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。
- 接口编译完成后字节码文件的后缀格式也是.class。
- 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。
接口的使用
代码示例如下:
class Animal {protected String name;public Animal(String name) {this.name = name;}
}interface IFlying {void fly();
}interface IRunning {void run();
}interface ISwimming {void swim();
}class Duck extends Animal implements IRunning, ISwimming, IFlying {public Duck(String name) {super(name);}@Overridepublic void fly() {System.out.println(this.name + "用翅膀飞");}@Overridepublic void run() {System.out.println(this.name + "用腿跑");}@Overridepublic void swim() {System.out.println(this.name + "在水上游");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {Duck duck = new Duck("鸭鸭");duck.run();duck.swim();duck.fly();}
}
代码运行结果为:
上面的代码展示了Java面向对象编程中最常见的用法:一个类继承一个父类,同时实现多种接口。继承表达的含义是:is-a语义, 而接口表达的含义是:具有某某特性。
接口的意义
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。即: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。
interface IRunning {void run();
}interface ISwimming {void swim();
}// 两栖的动物, 既能跑, 也能游
interface IAmphibious extends IRunning, ISwimming {
}class Frog implements IAmphibious {//...
}
通过接口继承创建一个新的接口IAmphibious表示 "两栖的"。此时实现接口创建的Frog类,就继续要实现 run 方法,也需要实现 swim 方法(接口间的继承相当于把多个接口合并在一起)。
抽象类与接口的区别
- 继承与实现:类可以实现多个接口,但只能继承一个抽象类。
- 构造器:抽象类可以有构造器,而接口不能有。
- 成员变量:抽象类可以有任何类型的成员变量,而接口中的变量默认是
public static final
类型。 - 方法:抽象类可以有非抽象方法,接口中的方法(在Java 8之前)必须是抽象的。
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。
注意:抽象类存在的意义是为了让编译器更好的校验,像Animal这样的类我们并不会直接使用,而是使用它的子类。万一不小心创建了Animal的实例,编译器会及时提醒我们。
Object类
Object是Java默认提供的一个类。Java里面除了Object类,所有的类都是存在继承关系的。Object类是所有类的父类。即所有类的对象都可以使用Object的引用进行接收。
代码演示如下:
class Person {
}class Student {
}public class Main {public static void main(String[] args) {function(new Person());function(new Student());}public static void function(Object obj) {System.out.println(obj);}
}
输出结果为:
不明白为什么打印地址的同学可自行了解println()/print()的实现原理(即查看源码),在此不做赘述。
结语
以上,就是的本次要教大家认识的Java中的抽象类和接口的全部内容,感谢大家愿意花时间阅读本文!
如有错误,建议,或问题均可在评论区指出!
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