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java学习之路-抽象类和接口

3 人参与  2024年04月30日 13:50  分类 : 《关于电脑》  评论

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目录

前言

1.抽象类

1.2抽象类语法

1.3抽象类特性

1.4抽象类的作用

2.接口

2.1接口概念

2.2接口的定义

2.3接口的使用

接口使用栗子

2.4接口特性

 2.5 实现多个接口

请看栗子

 2.6接口间的继承

2.7接口使用实例

 2.8Clonable 接口和深浅拷贝

2.9 抽象类和接口的区别

3.object类

2.1 equals和hashCode


前言

本文内容:抽象类的语法、特性、作用,以及接口的概念、定义、使用、clonable接口和深浅拷贝;抽象类和接口的区别,object类。

1.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。

比如

说明:

1.Animal是动物类,每个动物都有叫的方法,但由于Animal不是一个具体的动物,因此其内部bark()方法无法具体实现

2.Dog是狗类,首先狗是动物,因此与Animal是继承关系,其次狗是一种县体的动物,狗叫:汪汪汪,其bark0可以实现

3.Cat是猫类,首先猫是动物,因此与Animal是继承关系,其次猫是一种具体的动物,猫叫:喵喵喵,其bark()可以实现

4.因此:Animal可以设计为"抽象类”

1.2抽象类语法

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(); 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}

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,但不可以实例化

1.3抽象类特性

//使用abstract的方法称为抽象方法//使用abstract的类称为抽象类//抽象类是不可以进行实例化的//抽象类当中 可以和普通类一样定义成员变量 和成员方法//当一个普通的类继承了这个抽象类,那么需要重写这个抽象类当中的所有抽象方法。//抽象类就是为了继承//abstract 和final是天敌 他们不能共存//被private和 static修饰的也不可以

举例说明 

//抽象类不能直接实例化对象Shape shape = new Shape(); // 编译出错Error:(30, 23) java: Shape是抽象的; 无法实例化
//抽象方法不能是 private 的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private
//抽象方法不能被final和static修饰,因为抽象方法要被子类重写 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

1.4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.

abstract class Shape{    public abstract void draw();}class Bas extends Shape{    public  void draw(){//需要重写不然报错        System.out.println("韦坤k");    }}class Ba extends Shape{    public  void draw(){//需要重写不然报错        System.out.println("韦k");    }}public class Chouxiang {    public static void raw(Shape shape){//这里要静态不道为啥        shape.draw();    }    public static void main(String[] args) {            //抽象不能实例化,但是可以用向上转型        Shape ax = new Bas();        Shape aa = new Ba();        raw(ax);        raw(aa);    }}

2.接口

2.1接口概念

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

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。

2.2接口的定义

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(); }

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, 保持代码的简洁性.

2.3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。

public  class 类名称 implements 接口名称{ // ... } 

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。

接口使用栗子

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

接口端

//创建接口public interface USB {    void open();//打开功能    void close();//关闭功能}

鼠标端

public class Mouse implements USB {    @Override    public void open() {        System.out.println("打开鼠标");    }    //鼠标点击实现    public void click(){        System.out.println("鼠标点击");    }    @Override    public void close() {        System.out.println("关闭鼠标");    }}

键盘端

public class KeyBoard implements USB{    @Override    public void open() {        System.out.println("打开键盘");    }    public void inPut(){        System.out.println("键盘输入");    }    @Override    public void close() {        System.out.println("关闭键盘");    }}

笔记本端

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");    }    //笔记本跑起来    public void useDevice(USB usb){        usb.open();//打开usb接口        //看传进来的参数是鼠标还是键盘,对应的进行操作实现        if (usb instanceof Mouse)//进行向下转型,去调用鼠标        {            Mouse mouse = (Mouse) usb; //强制转换类型            mouse.click();//点鼠标        }        else if (usb instanceof KeyBoard)//进行向下转型,去调用键盘        {            KeyBoard keyboard = (KeyBoard) usb;            keyboard.inPut();        }        usb.close();//关闭usb    }}

测试端

public class Test {    public static void main(String[] args) {        Computer computer = new Computer();        //打开电脑        computer.powerOn();        Mouse mouse = new Mouse(); //实例化鼠标对象        KeyBoard keyboard = new KeyBoard(); //实例化键盘对象        //电脑开始运行        computer.useDevice(mouse);//鼠标点        System.out.println("----------------");        computer.useDevice(keyboard);//键盘敲        //关闭电脑        computer.powerOff();    }}

执行结果

2.4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)

public interface USB {    // Error:(4, 18) java: 此处不允许使用修饰符private    private void openDevice();    void closeDevice(); }

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

4. 重写接口中方法时,不能使用默认的访问权限

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public

原因是重写的权限要大于原方法的权限,如果接口这里给了最大的权限public,那么找不到更高的权限来重写,会导致类对接接口时候无法进行重写。

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

 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    } }

6. 接口中不能有静态代码块和构造方法

 public interface USB {    // 编译失败    public USB(){     }     {}    // 编译失败        void openDevice();    void closeDevice(); }

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中:接口中还可以包含default方法。

 2.5 实现多个接口

类中存在一个问题:类和类之间是单继承的,一个类只能有一个父类,即Java中不支持多继承,但是一个类可以实现多个接 口。那么就可以用接口解决这个问题

请看栗子

通过类来表示一组动物

public class Animal {    public String name;    public int age;    public Animal(String name, int age) {        this.name = name;        this.age = age;    }}

再提供接口,分别表示 会飞、会跑、会游

public interface Run {    void run();}interface Swim{    void swim();}interface Fly{    void fly();}

再创建几组动物来对接接口关系

//鸭子会游会跑会飞 ,所以要实现三个接口class Duck extends Animal implements Run,Swim,Fly{//alt+回车,即可得到重写接口方法           public Duck(String name,int age) {        super(name,age);    }    @Override    public void fly() {        System.out.println(this.name+"鸭子飞飞");    }    @Override    public void swim() {        System.out.println(this.name+"鸭子游泳");    }    @Override    public void run() {        System.out.println(this.name+"鸭子跑路");    }}//狗会跑class Dog extends Animal implements Run{    public Dog(String name, int age) {        super(name, age);    }    @Override    public void run() {        System.out.println(this.name+"狗跑路");    }}//青蛙游class Fish extends Animal implements Swim{    public Fish(String name, int age) {        super(name, age);    }    @Override    public void swim() {        System.out.println(this.name+"鱼游泳");    }}

测试

public class AxTest {    /*public static void fun(Animal animal){        System.out.println(animal.name);    }*/    public static void running(Run run){        run.run();    }    public static void swimming(Swim swim){        swim.swim();    }    public static void flying(Fly fly){        fly.fly();    }    public static void main(String[] args) {        //接口解决多继承问题        //有接口就你使用了        running(new Dog("二哈",1));        running(new Duck("二丫",1));        swimming(new Fish("小红",2));        swimming(new Duck("三丫",2));        flying(new Duck("四丫",3));        //running(new Fish("二哈",1));//这个就会报错,因为没有跑的接口    }}

测试结果

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,变得更加的灵活

 2.6接口间的继承

类与类可以继承,接口与接口也可以,接口可以继承一个接口, 同时接口也可以继承多个接口,达到复用的效果. 使用 extends 关键字,不过继承的接口,最后也要全部重写接口的方法。

interface IRunning {    void run(); } interface ISwimming {    void swim(); } // 两栖的动物, 既能跑, 也能游interface IAmphibious extends IRunning, ISwimming {//接口能继承多个接口。     @Override    void run();    @Override    void swim(); }

2.7接口使用实例(Comparable 接口与Comparator接口)

给对象数组排序

我们知道,一个数组可以这么排序

        int[] a = new int[]{1,2,3};        Arrays.sort(a);        System.out.println(Arrays.toString(a));

如果给对象数组排序,就可以这样排

        //对对象类进行排序        B[] b = new B[3];        b[0] = new B("aiaowang",15);        b[1] = new B("ciaowang",16);        b[2] = new B("biaowang",11);        System.out.println("排序前" + Arrays.toString(b));        Arrays.sort(b);        System.out.println("排序后" + Arrays.toString(b));

但是这样是不够的,会报错,因为对象数组里面有字符串和整数,sort无法确定从哪个来进行排序,所以在这里要用到Comparable 接口, 并实现其中的 compareTo 方法

//实现一个类的两个数据进行排序//要想实现,那么就要对接一个能比较类的接口class  B implements Comparable<B>{    public String name;    public int age;    public B(String name, int age) {        this.name = name;        this.age = age;    }//这是干嘛的,就是把name和age这些成员转换为字符串    @Override    public String toString() {        return "B{" +                "name='" + name + '\'' +                ", age=" + age +                '}';    }    //要重写接口Comparable的方法才可以使用    public int compareTo(B b5){        return b5.age-this.age;}public class Test2 {    public static void main(String[] args) {           //对对象类进行排序        B[] b = new B[3];        b[0] = new B("aiaowang",15);        b[1] = new B("ciaowang",16);        b[2] = new B("biaowang",11);        System.out.println("排序前" + Arrays.toString(b));        Arrays.sort(b);//排序,这里需要借助compareTo接口才能实现        System.out.println("排序后" + Arrays.toString(b));

这样虽然能排序成功,不过有局限性,就是只能按默认的排序来排,如果想自己定义要用姓名来排序,那该如何?

要实现这个就要用到另一个接口 Comparator。

//实现一个类的两个数据进行排序//要想实现,那么就要对接一个能比较类的接口class  B implements Comparable<B>{    public String name;    public int age;    public B(String name, int age) {        this.name = name;        this.age = age;    }    @Override    public String toString() {        return "B{" +                "name='" + name + '\'' +                ", age=" + age +                '}';    }    //要重写接口Comparable的方法才可以使用    public int compareTo(B b5){        return b5.age-this.age;//返回值大于0说明 前者比后者大}//按年龄排序class AgeComparator2 implements Comparator<B> {    @Override    public int compare(B o1, B o2) {        return o1.age -o2.age;    }}//按姓名来排序class NameCompartor2 implements Comparator<B>{    @Override    public int compare(B o1, B o2) {        return o1.name.compareTo(o2.name);//比较姓名的话 要用.来写,再利用compareTo方法来实现        //总的来说,还是要两个类进行互相使用。    }}public class Test2 {    public static void main(String[] args) {           //对对象类进行排序        B[] b = new B[3];        b[0] = new B("aiaowang",15);        b[1] = new B("ciaowang",16);        b[2] = new B("biaowang",11);        System.out.println("排序前" + Arrays.toString(b));            //按年龄排序        //AgeComparator2 a2 = new AgeComparator2();        //可以设置按年龄或者名字排序       //Arrays.sort(b,a2);//指定按年龄排序        //按名字比较        /*NameCompartor2 n2 = new NameCompartor2();        Arrays.sort(b,n2);*/        System.out.println("排序后" + Arrays.toString(b));

 2.8Clonable 接口和深浅拷贝

Java 中内置了一些很有用的接口, Clonable 就是其中之一.

Object 类中存在一个 clone 方法, 调用这个方法可以创建一个对象的 "拷贝". 但是要想合法调用 clone 方法, 必须要 先实现 Clonable 接口, 否则就会抛出 CloneNotSupportedException 异常

class BA implements Cloneable{//设置支持拷贝    public int a = 10;    @Override    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {//这里也要重新克隆方法,不然无法使用        return super.clone();    }}@Override//浅拷贝    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {       //throws CloneNotSupportedException 可能会异常 ,要解决异常,直接加throws //CloneNotSupportedException       return super.clone();  }public class AxJava {        public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {  //这里要加上throws CloneNotSupportedException            Animal animal = new Animal("舍长", 21);            //克隆上面这个对象,要强制转换类型            Animal animal2 = (Animal) animal.clone();//但是找不到这方法,要类对接克隆接口关系            System.out.println(animal);            System.out.println(animal2);}

Cloneable 拷贝出的对象是一份 "浅拷贝"

深拷贝

class BA implements Cloneable{//设置支持拷贝    public int a = 10;    @Override    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {//这里也要重新克隆方法,不然无法使用        return super.clone();    }}//深拷贝protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {        //throws CloneNotSupportedException 可能会异常 ,要解决异常,直接加throws CloneNotSupportedException        Animal tmp = (Animal) super.clone();//用临时创建的对象来接收        tmp.ba = (BA) this.ba.clone();        return tmp;    }public class AxJava {        public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {  //这里要加上throws CloneNotSupportedException            Animal animal = new Animal("舍长", 21);            //克隆上面这个对象,要强制转换类型            Animal animal2 = (Animal) animal.clone();//但是找不到这方法,要类对接克隆接口关系             //测一下深拷贝            System.out.println("-----------------------");            animal.ba.a = 30;            System.out.println(animal.ba.a);            System.out.println(animal2.ba.a);}

2.9 抽象类和接口的区别

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

3.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。默认会继承Object父 类。即所有类的对象都可以使用Object的引用进行接收。就是那些没有继承任何类的类,他们的父类都是object。

使用Object接收所有类的对象

class Person{}class Student{    public Student() {        System.out.println("韦坤");    }}public class Objec {    /*public static void fun(Object obj){//使用object来接收所有类        System.out.println(obj);    }*/    public static void main(String[] args) {        //System.out.println("阿祥");        //object是所有没有继承类的父类        //可以使用object来接收所有类        /*fun(new Person());        fun(new Student());*/    }}

2.1 equals和hashCode

两个都是object类中的方法,可以直接调用,作用分别是equals用于比较两个对象是否相等,相等返回true否则flase;而hashCode作用是可以定位该

   class Animal implements Cloneable {    public String name;    public int age;    public Animal(String name, int age) {        this.name = name;        this.age = age;    }    @Override    public String toString() {        return "Animal{" +                "name='" + name + '\'' +                ", age=" + age +                '}';    }    //重写equals    @Override    public boolean equals(Object o) {//        if (this == o) return true;//        if (!(o instanceof Animal)) return false;//        Animal animal = (Animal) o;//        return age == animal.age && Objects.equals(name, animal.name) && Objects.equals(ba, animal.ba);        //上面这个写法也是一样好像        //this指的是an2,传过来的o参数是an3        Animal tmp = (Animal) o;        return this.name.equals(tmp.name) && this.age == tmp.age;    }    @Override    public int hashCode() {        return Objects.hash(name, age);    }}public class AxJava {        public static void main(String[] args) {            Animal an2 = new Animal("张三",15);            Animal an3 = new Animal("张三",15);            System.out.println(an2.equals(an3));//进行比较是否一样,一样返回true            //这时即使一样都返回flase ,说明equals方法已经不适用,要我们自己重写他的功能            //hashCode定位在哪位置            System.out.println(an2.hashCode());            System.out.println(an3.hashCode());//因为重写了hashcode,所以输出一样}


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