深入理解Java的接口與抽象類
對(duì)于面向?qū)ο缶幊虂碚f,抽象是它的一大特征之一。在Java中,可以通過兩種形式來體現(xiàn)OOP的抽象:接口和抽象類。這兩者有太多相似的地方,又有太多不同的地方。很多人在初學(xué)的時(shí)候會(huì)以為它們可以隨意互換使用,但是實(shí)際則不然。今天我們就一起來學(xué)習(xí)一下Java中的接口和抽象類。下面是本文的目錄大綱:
一.抽象類
二.接口
三.抽象類和接口的區(qū)別
一.抽象類
在了解抽象類之前,先來了解一下抽象方法。抽象方法是一種特殊的方法:它只有聲明,而沒有具體的實(shí)現(xiàn)。抽象方法的聲明格式為:
abstract void fun();
抽象方法必須用abstract關(guān)鍵字進(jìn)行修飾。如果一個(gè)類含有抽象方法,則稱這個(gè)類為抽象類,抽象類必須在類前用abstract關(guān)鍵字修飾。因?yàn)槌橄箢愔泻袩o具體實(shí)現(xiàn)的方法,所以不能用抽象類創(chuàng)建對(duì)象。
下面要注意一個(gè)問題:在《JAVA編程思想》一書中,將抽象類定義為“包含抽象方法的類”,但是后面發(fā)現(xiàn)如果一個(gè)類不包含抽象方法,只是用abstract修飾的話也是抽象類。也就是說抽象類不一定必須含有抽象方法。個(gè)人覺得這個(gè)屬于鉆牛角尖的問題吧,因?yàn)槿绻粋€(gè)抽象類不包含任何抽象方法,為何還要設(shè)計(jì)為抽象類?所以暫且記住這個(gè)概念吧,不必去深究為什么。
[public] abstract class ClassName { abstract void fun(); }
從這里可以看出,抽象類就是為了繼承而存在的,如果你定義了一個(gè)抽象類,卻不去繼承它,那么等于白白創(chuàng)建了這個(gè)抽象類,因?yàn)槟悴荒苡盟鼇碜鋈魏问虑?。?duì)于一個(gè)父類,如果它的某個(gè)方法在父類中實(shí)現(xiàn)出來沒有任何意義,必須根據(jù)子類的實(shí)際需求來進(jìn)行不同的實(shí)現(xiàn),那么就可以將這個(gè)方法聲明為abstract方法,此時(shí)這個(gè)類也就成為abstract類了。
包含抽象方法的類稱為抽象類,但并不意味著抽象類中只能有抽象方法,它和普通類一樣,同樣可以擁有成員變量和普通的成員方法。注意,抽象類和普通類的主要有三點(diǎn)區(qū)別:
1)抽象方法必須為public或者protected(因?yàn)槿绻麨閜rivate,則不能被子類繼承,子類便無法實(shí)現(xiàn)該方法),缺省情況下默認(rèn)為public。
2)抽象類不能用來創(chuàng)建對(duì)象;
3)如果一個(gè)類繼承于一個(gè)抽象類,則子類必須實(shí)現(xiàn)父類的抽象方法。如果子類沒有實(shí)現(xiàn)父類的抽象方法,則必須將子類也定義為為abstract類。
在其他方面,抽象類和普通的類并沒有區(qū)別。
二.接口
接口,英文稱作interface,在軟件工程中,接口泛指供別人調(diào)用的方法或者函數(shù)。從這里,我們可以體會(huì)到Java語言設(shè)計(jì)者的初衷,它是對(duì)行為的抽象。在Java中,定一個(gè)接口的形式如下:
[public] interface InterfaceName {}
接口中可以含有 變量和方法。但是要注意,接口中的變量會(huì)被隱式地指定為public static final變量(并且只能是public static final變量,用private修飾會(huì)報(bào)編譯錯(cuò)誤),而方法會(huì)被隱式地指定為public abstract方法且只能是public abstract方法(用其他關(guān)鍵字,比如private、protected、static、 final等修飾會(huì)報(bào)編譯錯(cuò)誤),并且接口中所有的方法不能有具體的實(shí)現(xiàn),也就是說,接口中的方法必須都是抽象方法。從這里可以隱約看出接口和抽象類的區(qū)別,接口是一種極度抽象的類型,它比抽象類更加“抽象”,并且一般情況下不在接口中定義變量。
要讓一個(gè)類遵循某組特地的接口需要使用implements關(guān)鍵字,具體格式如下:
class ClassName implements Interface1,Interface2,[....]{ }
可以看出,允許一個(gè)類遵循多個(gè)特定的接口。如果一個(gè)非抽象類遵循了某個(gè)接口,就必須實(shí)現(xiàn)該接口中的所有方法。對(duì)于遵循某個(gè)接口的抽象類,可以不實(shí)現(xiàn)該接口中的抽象方法。
三.抽象類和接口的區(qū)別
1.語法層面上的區(qū)別
1)抽象類可以提供成員方法的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),而接口中只能存在public abstract 方法;
2)抽象類中的成員變量可以是各種類型的,而接口中的成員變量只能是public static final類型的;
3)接口中不能含有靜態(tài)代碼塊以及靜態(tài)方法,而抽象類可以有靜態(tài)代碼塊和靜態(tài)方法;
4)一個(gè)類只能繼承一個(gè)抽象類,而一個(gè)類卻可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。
2.設(shè)計(jì)層面上的區(qū)別
1)抽象類是對(duì)一種事物的抽象,即對(duì)類抽象,而接口是對(duì)行為的抽象。抽象類是對(duì)整個(gè)類整體進(jìn)行抽象,包括屬性、行為,但是接口卻是對(duì)類局部(行為)進(jìn)行抽象。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,飛機(jī)和鳥是不同類的事物,但是它們都有一個(gè)共性,就是都會(huì)飛。那么在設(shè)計(jì)的時(shí)候,可以將飛機(jī)設(shè)計(jì)為一個(gè)類Airplane,將鳥設(shè)計(jì)為一個(gè)類Bird,但是不能將 飛行 這個(gè)特性也設(shè)計(jì)為類,因此它只是一個(gè)行為特性,并不是對(duì)一類事物的抽象描述。此時(shí)可以將 飛行 設(shè)計(jì)為一個(gè)接口Fly,包含方法fly( ),然后Airplane和Bird分別根據(jù)自己的需要實(shí)現(xiàn)Fly這個(gè)接口。然后至于有不同種類的飛機(jī),比如戰(zhàn)斗機(jī)、民用飛機(jī)等直接繼承Airplane即可,對(duì)于鳥也是類似的,不同種類的鳥直接繼承Bird類即可。從這里可以看出,繼承是一個(gè) "是不是"的關(guān)系,而 接口 實(shí)現(xiàn)則是 "有沒有"的關(guān)系。如果一個(gè)類繼承了某個(gè)抽象類,則子類必定是抽象類的種類,而接口實(shí)現(xiàn)則是有沒有、具備不具備的關(guān)系,比如鳥是否能飛(或者是否具備飛行這個(gè)特點(diǎn)),能飛行則可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口,不能飛行就不實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口。
2)設(shè)計(jì)層面不同,抽象類作為很多子類的父類,它是一種模板式設(shè)計(jì)。而接口是一種行為規(guī)范,它是一種輻射式設(shè)計(jì)。什么是模板式設(shè)計(jì)?最簡(jiǎn)單例子,大家都用過ppt里面的模板,如果用模板A設(shè)計(jì)了ppt B和ppt C,ppt B和ppt C公共的部分就是模板A了,如果它們的公共部分需要改動(dòng),則只需要改動(dòng)模板A就可以了,不需要重新對(duì)ppt B和ppt C進(jìn)行改動(dòng)。而輻射式設(shè)計(jì),比如某個(gè)電梯都裝了某種報(bào)警器,一旦要更新報(bào)警器,就必須全部更新。也就是說對(duì)于抽象類,如果需要添加新的方法,可以直接在抽象類中添加具體的實(shí)現(xiàn),子類可以不進(jìn)行變更;而對(duì)于接口則不行,如果接口進(jìn)行了變更,則所有實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口的類都必須進(jìn)行相應(yīng)的改動(dòng)。
下面看一個(gè)網(wǎng)上流傳最廣泛的例子:門和警報(bào)的例子:門都有open( )和close( )兩個(gè)動(dòng)作,此時(shí)我們可以定義通過抽象類和接口來定義這個(gè)抽象概念:
abstract class Door { public abstract void open(); public abstract void close(); }
或者:
interface Door { public abstract void open(); public abstract void close(); }
但是現(xiàn)在如果我們需要門具有報(bào)警alarm( )的功能,那么該如何實(shí)現(xiàn)?下面提供兩種思路:
1)將這三個(gè)功能都放在抽象類里面,但是這樣一來所有繼承于這個(gè)抽象類的子類都具備了報(bào)警功能,但是有的門并不一定具備報(bào)警功能;
2)將這三個(gè)功能都放在接口里面,需要用到報(bào)警功能的類就需要實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口中的open( )和close( ),也許這個(gè)類根本就不具備open( )和close( )這兩個(gè)功能,比如火災(zāi)報(bào)警器。
從這里可以看出, Door的open() 、close()和alarm()根本就屬于兩個(gè)不同范疇內(nèi)的行為,open()和close()屬于門本身固有的行為特性,而alarm()屬于延伸的附加行為。因此最好的解決辦法是單獨(dú)將報(bào)警設(shè)計(jì)為一個(gè)接口,包含alarm()行為,Door設(shè)計(jì)為單獨(dú)的一個(gè)抽象類,包含open和close兩種行為。再設(shè)計(jì)一個(gè)報(bào)警門繼承Door類和實(shí)現(xiàn)Alarm接口。
interface Alram { void alarm(); } abstract class Door { void open(); void close(); } class AlarmDoor extends Door implements Alarm { void oepn() { //.... } void close() { //.... } void alarm() { //.... } }
以上就是對(duì)java 的接口和抽象類的資料整理,希望能幫助學(xué)習(xí)java編程的朋友。
相關(guān)文章
SpringBoot中yml的數(shù)據(jù)綁定示例
本文主要介紹了SpringBoot中yml的數(shù)據(jù)綁定示例,借助于YAML的簡(jiǎn)潔語法和結(jié)構(gòu)化特性,我們能夠輕松地管理應(yīng)用程序的配置信息,使得配置文件更加清晰易讀,感興趣的可以了解一下2023-11-11Tomcat?8.5?+mysql?5.7+jdk1.8開發(fā)JavaSE的金牌榜小項(xiàng)目
這篇文章主要介紹了Tomcat?8.5?+mysql?5.7+jdk1.8開發(fā)JavaSE的金牌榜小項(xiàng)目,本文通過圖文實(shí)例相結(jié)合給大家介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下2022-05-05spring boot org.junit.jupiter.api不存在的解決
這篇文章主要介紹了spring boot org.junit.jupiter.api不存在的解決方案,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教2021-09-09Java中==與equals()及hashcode()三者之間的關(guān)系詳解
最近也是在讀Hollis的《深入理解Java核心技術(shù)》里面一節(jié)講到了equals()和hashcode()的關(guān)系,對(duì)于這個(gè)高頻面試點(diǎn),咱們需要認(rèn)真理清一下幾者之間的關(guān)系2022-10-10Spring AOP 對(duì)象內(nèi)部方法間的嵌套調(diào)用方式
這篇文章主要介紹了Spring AOP 對(duì)象內(nèi)部方法間的嵌套調(diào)用方式,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教2021-08-08springboot+element-ui實(shí)現(xiàn)多文件一次上傳功能
這篇文章主要介紹了springboot+element-ui多文件一次上傳功能,本文通過實(shí)例代碼給大家介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下2023-06-06List集合對(duì)象中按照不同屬性大小排序的實(shí)例
下面小編就為大家?guī)硪黄狶ist集合對(duì)象中按照不同屬性大小排序的實(shí)例。小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在就分享給大家,也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過來看看吧2017-03-03Java游戲服務(wù)器系列之Netty相關(guān)知識(shí)總結(jié)
今天帶大家來學(xué)習(xí)Java游戲服務(wù)器的相關(guān)知識(shí),文中對(duì)Netty作了非常詳細(xì)的介紹,對(duì)正在學(xué)習(xí)java的小伙伴們有很好的幫助,需要的朋友可以參考下2021-05-05Java Springboot websocket使用案例詳解
這篇文章主要介紹了Java Springboot websocket使用案例詳解,本篇文章通過簡(jiǎn)要的案例,講解了該項(xiàng)技術(shù)的了解與使用,以下就是詳細(xì)內(nèi)容,需要的朋友可以參考下2021-09-09