零基础Java第十五期：抽象类接口（一）

目录

一、抽象类

1.1. 抽象的概念

1.2. 抽象类语法 

1.3. 抽象类的特性 

1.4. 图形类例子 

二、 接口

2.1. 接口的概念

2.2. 语法规则 

2.3.  接口的特性

 2.4. 接口的使用

2.5. 实现多个接口

2.6. 工作当中常用的接口 

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一、抽象类

1.1. 抽象的概念

       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。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)。 

       就比如，Cat与Dog都属于Animal类，并且前两者与Animal都属于继承关系，但Animal不是一个具体的动物，也就无法实现.Bark()方法。

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。 

1.3. 抽象类的特性 

public abstract class Animal {    public int age;    public String name;    public Animal(int age, String name) {        this.age = age;        this.name = name;    }    public void eat(){        System.out.println(this.name+"正在吃饭");    }}public class Dog extends Animal{    public Dog(int age, String name) {        super(age, name);    }    @Override    public void eat() {        System.out.println(this.name+"正在吃狗粮");    }}public class Main {    public static void main(String[] args) {        Dog dog = new Dog(5,"泰克");        Animal animal = new Animal()    }}

       就比如上面的代码中，Animal不是一个具体的动物，无法用成员变量对其进行赋值。那我们就可以在Animal这个类加上一个abstract，就把Animal变成抽象类，并且不能再new一个新对象。在抽象类中，如果一个方法没有具体的实现，前面就用abstract修饰。但如果一个类没有被抽象，那么这个类中就不能有抽象方法。

      如果一个类继承了一个抽象类，那么抽象类里的方法必须进行重写，否则就会报错（如下面的代码所示）。

public abstract class Animal {    public int age;    public String name;    public abstract void eat(){//产生报错        System.out.println(this.name+"be eating");    }    public Animal(int age, String name) {        this.age = age;        this.name = name;    }}public class Dog extends Animal{//产生报错    public Dog(int age, String name) {        super(age, name);    }    }

      如果一个类继承了这个抽象类，然后不想重写抽象类当中的方法，只能把这个类也设置为抽象类。但最终还是得让一个普通类来继承这个抽象类，所以这些抽象方法最终都得被重写。

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

public abstract class Dog extends Animal{//将Dog类也进行抽象化    public Dog(int age, String name) {        super(age, name);    }/*    @Override    public void eat() {        System.out.println(this.name+"吃狗粮");    }*/不用再重写Animal类里的方法了    public abstract void bark();}class Labrador extends Dog{//再用一个普通类继承Dog类    public Labrador(int age, String name) {        super(age, name);    }    @Override    public void eat() {    }    @Override    public void bark() {    }}

     而Labrador里面的这些方法怎么快速重写呢？将鼠标光标放在普通类后面，alt+回车，然后点击implement。但还是会出现报错，再次alt+回车，点击“Creat constructor……”，就能将成员变量重写，最后才能生成如上图所示的代码。

 

 

 

1.4. 图形类例子 

抽象类已经不能被实例化，但是还可以进行向上转型与多态。 

public abstract class Shape {    public abstract void Draw();}public class Rect extends Shape{    @Override    public void Draw() {        System.out.println("画一个矩形");    }}public class Circle extends Shape{    @Override    public void Draw() {        System.out.println("画一个圆");    }}public class Flower extends Shape{    @Override    public void Draw() {        System.out.println("花一朵花");    }}

public class Main {    public static void DrawOut(Shape picture){        picture.Draw();    }    public static void main(String[] args) {        Flower flower = new Flower();        DrawOut(flower);        DrawOut(flower);        DrawOut(flower);        System.out.println("==========");        DrawOut(new Flower());        DrawOut(new Flower());        DrawOut(new Flower());    }}

     运行结果如下： 虽然说打印结果一致，但其中的原理不同。

 

二、 接口

2.1. 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。

      综上所述，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. 语法规则 

public interface 接口名称 {}

       我们如果点开out.目录底下的文件，可以找到接口对应的字节码文件，并且一个接口只对应一个字节码文件。接口名称一般以大写字母I开头，后面再跟一个形容词词性的单词。

2.3.  接口的特性

 （1）接口不能直接实例化

public interface IShape {}public class Main {    public static void main(String[] args) {        IShape iShape = new IShape();//产生报错    }}

（2）接口中的成员变量，默认是public static final修饰的

int a = 10;//默认为public static finalpublic int b = 20;private int c = 30;//报错：Modifier 'private' not allowed herepublic static final int d = 40;

（3）接口当中的方法，要是有具体的实现，就只能被static或default修饰，这些方法默认都是public 修饰的

public void test(){   System.out.println("========");//Interface abstract methods cannot have body}default public void Hello(){    System.out.println("========");}

 （4）接口当中的方法，要是没有具体的实现，就要写成public static修饰的抽象方法，默认也为public static。

public abstract void World();//warning:Modifier 'public''abstract' is redundant for interface membersvoid DrawOut();

 2.4. 接口的使用

     一个类要想与与接口建立联系，要使用implements实现。实现之后，还要进行方法的重写。

public interface IShape {    public abstract void World();    void DrawOut();}public class Flower implements IShape{    @Override    public void DrawOut() {        System.out.println("画一朵花");    }}public class Main {    public static void main(String[] args) {        IShape iShape = new Flower();//通过向上转型来实例化        iShape.DrawOut();    }}

2.5. 实现多个接口

       我们在上一期当中讲到了多态，多态能够降低代码的 "圈复杂度"。再有了接口之后, 类的使用者就不必关注具体类型, 而只关注某个类是否具备某种能力。这样我们在Main类里面再写一个Walk、Fly、Swim方法，无论有多少个参数，我们都能通过接口来进行传递。只要具备Walk、Fly、Swim这种能力的，我都能接受，不必关心什么类型的。

//父类对象public abstract class Animal {    public String name;    public int age;    public Animal(String name, int age) {        this.name = name;        this.age = age;    }    public abstract void eat();}//子类对象public class Dog extends Animal implements ICanRun, ICanSwim {    public Dog(String name, int age) {        super(name, age);    }    @Override    public void eat() {        System.out.println(this.name+"正在吃狗粮");    }    @Override    public void run() {        System.out.println(this.name+"正在跑");    }    @Override    public void swim() {        System.out.println(this.name+"正在游泳");    }}public class Bird extends Animal implements ICanFly{    public Bird(String name, int age) {        super(name, age);    }    @Override    public void eat() {    }    @Override    public void fly() {        System.out.println(this.name+"正在飞");    }}

//接口public interface ICanFly {    void fly();}public interface ICanRun {    void run();}public interface ICanSwim {    void swim();}

public class Main {    public static void Fly(ICanFly canFly){        canFly.fly();    }    public static void Walk(ICanRun canRun){        canRun.run();    }    public static void Swim(ICanSwim canSwim){        canSwim.swim();    }    public static void main(String[] args) {        Dog dog = new Dog("斯派克",4);        Bird bird = new Bird("金丝雀",1);        Duck duck = new Duck("小黄鸭",1);        Walk(duck);        Walk(dog);        System.out.println("===========");        Swim(duck);        Swim(dog);        System.out.println("============");        Fly(bird);        Fly(duck);    }}

执行结果：

 

2.6. 工作当中常用的接口 

（1）引用类型的比较 

public class Student {    public int age;    public int score;    public String name;    public Student(int age, int score, String name) {        this.age = age;        this.score = score;        this.name = name;    }    @Override    public String toString() {        return "Student{" +                "age=" + age +                ", score=" + score +                ", name='" + name + '\'' +                '}';    }}public class Main {    public static void main(String[] args) {        Student student1 = new Student(10,74,"张三");        Student student2 = new Student(8,84,"李四");        if(student1 > student2)//报错：Operator '>' cannot be applied to 'Student', 'Student'  Statement expected    }}

        <、>、=等关系运算符只能用于基本数据类型，在Java语法不支持地址的比较。要想实现引用类型的比较，就可以引入一个Comparable接口。我们看一下Comparable的源码，里面只有一个参数。同样需要重写一个方法。而我们要想进行比较，可以使用工具，比如我们新建一个AgeCompare类，需要接口Comparator，也需要重写方法。

public int compareTo(T o);

@Overridepublic int compareTo(Student o) {    return 0;}

如果我们想进行年龄的比较，就可以通过改返回值来进行比较。以下是完整代码：

//定义Student类public class Student implements Comparable<Student>{    public int age;    public int score;    public String name;    public Student(int age, int score, String name) {        this.age = age;        this.score = score;        this.name = name;    }    @Override    public String toString() {        return "Student{" +                "age=" + age +                ", score=" + score +                ", name='" + name + '\'' +                '}';    }    @Override    public int compareTo(Student o) {        return 0;    }}

//比较的工具import java.util.Comparator;public class AgeCompare implements Comparator<Student> {    @Override    public int compare(Student o1, Student o2) {        return o1.age - o2.age;    }}

public class Main {    public static void main(String[] args) {        Student student1 = new Student(10,74,"张三");        Student student2 = new Student(8,84,"李四");        System.out.println("进行年龄的比较");        AgeCompare ageCompare = new AgeCompare();        if(ageCompare.compare(student1,student2) > 0) {            System.out.println("student1 > student2");        }else {            System.out.println("student1 < student2");        }    }}

运行结果如下：