Java基础篇(一):接口与抽象类

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AlvinL
2015.03.19 01:48* 字数 1464

抽象类##

抽象类是用来描述抽象行为的,比如Animal,我们不知道Animal具体有会有什么样的行为,只有具体的动物类,如Dog,Cat才有具体的行为,才能够被实例化。抽象类是实现多态的一种机制,它可以包含具体方法(有具体实现的方法),也可以包含抽象方法,而继承它的子类必须实现这些方法,下面总结了一下抽象类的特性:

  1. 抽象类不能被实例化,但可以有构造函数
  2. 抽象方法必须由子类进行重写
  3. 只要包含一个抽象方法的类,就必须定义为抽象类,不管是否还包含其他方法
  4. 抽象类中可以包含具体的方法,也可以不包含抽象方法
  5. 抽象类可以包含普通成员变量,其访问类型可以任意
  6. 抽象类也可以包含静态成员变量,其访问类型可以任意
  7. 子类中的抽象方法不能与父类的抽象方法同名
  8. abstract不能与private、static、final或native并列修饰同一个方法

下面通过一个实例类来说明抽象类的使用

// 抽象类Animal,包含了一个抽象方法cry
abstract class Animal
{
    public abstract void cry(); 
}

// 子类Dog继承的抽象类Animal,必须实现其抽象方法cry
class Dog extends Animal
{
    public void cry()
    {
        System.out.println("Dog cry");
    }
}
// 同样,子类Cat继承的抽象类Animal,必须实现其抽象方法cry
class Cat extends Animal
{
    public void cry()
    {
        System.out.println("Cat cry");
    }
}

public class Test 
{
    public static void main(String[] args) {
        Animal a1 = new Dog();  // 抽象类引用指向子类实例
        Animal a2 = new Cat();
        
        a1.cry();
        a2.cry();
    }
}

输出结果如下:

Dog cry
Cat cry

由输出结果可以知道,使用a1,a2调用cry方法调用的是子类的cry方法,这是动态绑定,是实现多态的一种机制。

接口##

接口在Java当中是通过关键字interface来实现,接口不是类,所以也不能被实例化,接口是用来建立类与类之间的协议,它的提供的只是一种形式,而没有具体的实现。实现类实现(implements)接口,必须实现接口的全部方法
接口是抽象类的延伸,Java不允许多重继承(即不能有多个父类,只能有一个),但可以实现多个接口。在使用接口的过程中,就注意以下几个问题:

  1. 接口中不能有构造方法。
  2. 接口的所有方法自动被声明为public,而且只能为public,如果使用protectedprivate,会导致编译错误。
  3. 接口可以定义"成员变量",而且会自动转为public final static,即常量,而且必须被显式初始化。
  4. 接口中的所有方法都是抽象方法,不能包含实现的方法,也不能包含静态方法
  5. 实现接口的非抽象类必须实现接口的所有方法,而抽象类不需要
  6. 不能使用new来实现化接口,但可以声明一个接口变量,它必须引用一个实现该接口的类的对象,可以使用instanceOf来判断一个类是否实现了某个接口,如if (object instanceOf ClassName){doSth()};
  7. 在实现多接口的时候一定要注意方法名的重复

抽象类与接口的区别##

语法层次###

抽象类的定义,如下所示:

// 抽象类中可以包含抽象方法与非抽象方法(必须给出实现)
public abstract class Demo 
{
    abstract void foo1();
    void foo2(){
        //实现
    }
}

接口的定义,如下所示:

interface Demo
{
    // 接口中的方法自动转为public abstract
    void foo1();
    void foo2();
}

抽象类方式中,抽象类可以拥有任意范围的成员数据,同时也可以拥有自己的非抽象方法,但是接口方式中,它仅能够有静态、不能修改的成员数据(即final static,但是我们一般是不会在接口中使用成员数据),同时它所有的方法都必须是抽象的。在某种程度上来说,接口是抽象类的特殊化。

设计层次###

从设计的层面来看,我觉得抽象类与接口有如下几个不同点:

  1. 抽象层次不同。可以这样理解,抽象类是对类的抽象,接口是对行为的抽象。抽象类对是类整体进行抽象,包括属性、行为,而接口是对类局部(行为)进行抽象。
  2. 跨域不同。抽象类所跨域的是具有相似特点的类,而接口可以跨域不同的类。抽象类所体现的是一种继承关系,要想使得继承关系合理,父类和派生类之间必须存在"is-a" 关系,即父类和派生类在概念本质上应该是相同的。对于接口则不然,并不要求接口的实现者和接口定义在概念本质上是一致的, 仅仅是实现了接口定义的契约而已。

总结##

  1. 抽象类在java语言中所表示的是一种继承关系,一个子类只能存在一个父类,但是可以存在多个接口。
  2. 在抽象类中可以拥有自己的成员变量和非抽象类方法,但是接口中只能存在静态的不可变的成员数据(不过一般都不在接口中定义成员数据),而且它的所有方法都是抽象的。
  3. 抽象类和接口所反映的设计理念是不同的,抽象类所代表的是"is-a"的关系,而接口所代表的是"like-a"的关系。抽象类和接口是java语言中两种不同的抽象概念,他们的存在对多态提供了非常好的支持,虽然他们之间存在很大的相似性。但是对于他们的选择往往反应了您对问题域的理解。只有对问题域的本质有良好的理解,才能做出正确、合理的设计。
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