• 第十一节：抽象类和接口【java】

    目录

    🥇1. 抽象类

    📘1.1 抽象类概念

    📒1.2 抽象类语法

    📗 1.3 抽象类特性

    🏹2. 接口

    📙2.1 接口的概念

    📕2.2 语法规则

    📒2.3 接口使用

    🔎2.3.1USB接口例子

    📗2.4 接口特性

    📘2.5 实现多个接口

    📕2.6 接口间的继承

     

    🥇1. 抽象类

    📘1.1 抽象类概念

    📖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

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    像这种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)

    📒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. // 抽象类：被abstract修饰的类
    2. public abstract class Shape {
    3.     // 抽象方法：被abstract修饰的方法，没有方法体
    4.     abstract public void draw();
    5.     abstract void calcArea();
    6.     
    7.     // 抽象类也是类，也可以增加普通方法和属性
    8.     public double getArea(){
    9.         return area;
    10.     }
    11.     protected double area; // 面积
    12. }

    ❗❗❗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

    📗 1.3 抽象类特性

    1️⃣抽象类不能直接实例化对象

    Shape shape = new Shape();//error：抽象类不能实例化

    2️⃣抽象类使用 abstract 修饰类

    1. abstract class Shape {
    2.     public  void draw() {
    3.         System.out.println("画图形");
    4.     }
    5. }

    3️⃣此时在抽象类当中，可以有抽象方法，或者非抽象方法

    1. abstract class Shape {//抽象类使用 abstract 修饰类
    2.     //非抽象方法
    3.     public void draw() {
    4.  
    5.     }
    6.     //抽象方法
    7.     public abstract void func();
    8.  
    9. }

    4️⃣什么是抽象方法：一个方法被 abstract 修饰，没有具体的实现。只要包含抽象方法，这个类必须是抽象类

    5️⃣当一个普通类继承了这个抽象类，必须重写抽象类当中的抽象方法

    1. abstract class Shape {
    2.     //抽象方法
    3.     public abstract void draw();
    4. }
    5. class Rect extends Shape {
    6.     //重写抽象方法
    7.     @Override
    8.     public void draw() {
    9.         System.out.println("画矩形！");
    10.     }
    11. }

    6️⃣抽象类存在的最大的意义就是为了被继承

    7️⃣抽象方法不能被 private，final，static 修饰，所以一定要满足重写的方法

    private abstract void draw();//error:抽象方法不能被 private，final，static 修饰

    8️⃣当一个子类没有重写抽象的父类方法，可以把当前子类变为 abstract 修饰

    1. abstract class Rect extends Shape {
    2.  
    3. }

    9️⃣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

    1. class A extends Rect {
    2.     @Override
    3.     public void draw() {
    4.         System.out.println("画矩形！");
    5.     }
    6. }

    🔟抽象类当中不一定包含抽象方法

    1. abstract class A {
    2.     public void func() {
    3.         
    4.     }
    5. }

    ⏸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

    1. abstract class A {
    2.     public int a;
    3.     public int b;
    4.     /*public A() {
    6.     }*/
    7.     public A(int a, int  b) {
    8.         this.a = a;
    9.         this.b = b;
    10.     }
    11.     public void func() {
    12.  
    13.     }
    14. }
    15. class B extends A {
    16.     public B() {
    17.         super(1,2);//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
    18.     }
    19. }

    🏹2. 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。

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    ➡️通过上述例子可以看出：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

    🌈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

    1. public interface 接口名称{
    2.     // 抽象方法
    3.     public abstract void method1(); // public abstract 是固定搭配，可以不写
    4.     public void method2();
    5.     abstract void method3();
    6.     void method4();
    7.     // 注意：在接口中上述写法都是抽象方法，跟推荐方式4，代码更简洁
    8. }
    ❗❗❗提示:
    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（void draw();）

    📒2.3 接口使用

    ➡️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。

    1. public class 类名称 implements 接口名称{
    2.      // ...
    3. }
    ❗注意：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。

    🔎2.3.1USB接口例子

    🙈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 
    1. // USB接口
    2. public interface USB {
    3.     void openDevice();
    4.     void closeDevice();
    5. }
    6. // 鼠标类，实现USB接口
    7. public class Mouse implements USB {
    8.     @Override
    9.     public void openDevice() {
    10.         System.out.println("打开鼠标");
    11.     }
    12. @Override
    13.     public void openDevice() {
    14.         System.out.println("打开鼠标");
    15.     }
    16.     @Override
    17.     public void closeDevice() {
    18.         System.out.println("关闭鼠标");
    19.     }
    20.     public void click(){
    21.         System.out.println("鼠标点击");
    22.     }
    23. }
    24. // 键盘类，实现USB接口
    25. public class KeyBoard implements USB {
    26.     @Override
    27.     public void openDevice() {
    28.         System.out.println("打开键盘");
    29.     }
    30.     @Override
    31.     public void closeDevice() {
    32.         System.out.println("关闭键盘");
    33.     }
    34.     public void inPut(){
    35.         System.out.println("键盘输入");
    36.     }
    37. }
    38. // 笔记本类：使用USB设备
    39. public class Computer {
    40.     public void powerOn(){
    41.         System.out.println("打开笔记本电脑");
    42.     }
    43.     public void powerOff(){
    44.         System.out.println("关闭笔记本电脑");
    45.     }
    46.     public void useDevice(USB usb){
    47.         usb.openDevice();
    48.         if(usb instanceof Mouse){
    49.             Mouse mouse = (Mouse)usb;
    50.             mouse.click();
    51.         }else if(usb instanceof KeyBoard){
    52.             KeyBoard keyBoard = (KeyBoard)usb;
    53.             keyBoard.inPut();
    54.         }
    55.         usb.closeDevice();
    56.     }
    57. }
    58. // 测试类：
    59. public class TestUSB {
    60.     public static void main(String[] args) {
    61.  Computer computer = new Computer();
    62.         computer.powerOn();
    63. // 使用鼠标设备
    64.         computer.useDevice(new Mouse());
    65. // 使用键盘设备
    66.         computer.useDevice(new KeyBoard());
    67.         computer.powerOff();
    68.     }
    69. }
    70.     }

    📗2.4 接口特性

    1️⃣使用关键字 interface 来定义接口

    1. interface IShape {
    2.     public abstract void draw();
    3. }

    2️⃣接口不能实例化

     //IShape shape = new IShape();//error

    3️⃣接口当中的成员默认是public static final

    1.     public String name = "1";--------->public static final String name = "1";
    2.     public static final String name1 = "2";

    4️⃣接口当中的方法不写也是默认为 public abstract 的

    1. interface IShape {
    2.     void draw();//4.接口当中的方法不写也是默认为 public abstract的
    3. }

    5️⃣接口当中的方法不能有具体的实现，但是从JDK8开始，可以写一个 default 修饰的方法

    1. public void func() {
    2.         System.out.println("fdsafsa");
    3.     }//error
    1. default public void func(){
    2.         System.out.println("fdsafsa");
    3.     }
    4. }//ture

    6️⃣接口当中不能有构造方法

    7️⃣接口需要被类实现，使用关键字 implements

    1. interface IShape {//1.使用关键字 interface 来定义接口
    2.      void draw();//4.接口当中的方法不写也是默认为 public abstract的
    3. class Rect implements  IShape {
    4.  
    5.     @Override
    6.     public void draw() {
    7.         System.out.println("矩形");
    8.     }
    9. }

    8️⃣接口当中可以有 static 修饰的方法

    1. interface IShape {
    2.     public static void staticFunc() {
    3.         System.out.println("fdsafdsa");
    4.     }
    5. }

    9️⃣重写接口中方法时，不能使用默认的访问权限

    1. public interface USB {
    2.     void openDevice(); // 默认是public的
    3.     void closeDevice(); // 默认是public的
    4. }
    5. public class Mouse implements USB {
    6.     @Override
    7.     void openDevice() {
    8.         System.out.println("打开鼠标");
    9.     }
    10.     // ...
    11. }
    12. // 编译报错，重写USB中openDevice方法时，不能使用默认修饰符
    13. // 正在尝试分配更低的访问权限; 以前为public

    🔟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

    ⏸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

    📘2.5 实现多个接口

    ✨在Java中，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。下面通过类来表示一组动物.

    1. class Animal {
    2.     protected String name;
    3.     
    4.     public Animal(String name) {
    5.         this.name = name;
    6.     }
    7. }

    👉另外我们再提供一组接口, 分别表示 "会飞的", "会跑的", "会游泳的".

    1. interface IFlying {
    2.     void fly();
    3. }
    4. interface IRunning {
    5.     void run();
    6. }
    7. interface ISwimming {
    8.     void swim();
    9. }

    ➡️接下来我们创建几个具体的动物：

    1️⃣猫, 是会跑的.

    1. class Cat extends Animal implements IRunning {
    2.     public Cat(String name) {
    3.         super(name);
    4.     }
    5.     @Override
    6.     public void run() {
    7.         System.out.println(this.name + "正在用四条腿跑");
    8.     }
    9. }

    2️⃣鱼, 是会游的.

    1. class Fish extends Animal implements ISwimming {
    2.     public Fish(String name) {
    3.         super(name);
    4.     }
    5.     @Override
    6.     public void swim() {
    7.         System.out.println(this.name + "正在用尾巴游泳");
    8.     }
    9. }

    3️⃣青蛙, 既能跑, 又能游(两栖动物)

    1. class Frog extends Animal implements IRunning, ISwimming {
    2.     public Frog(String name) {
    3.         super(name);
    4.     }
    5.     @Override
    6.     public void run() {
    7.         System.out.println(this.name + "正在往前跳");
    8.     }
    9.     @Override
    10.     public void swim() {
    11.         System.out.println(this.name + "正在蹬腿游泳");
    12.     }
    13. }
    ❗注意：一个类实现多个接口时，每个接口中的抽象方法都要实现，否则类必须设置为抽象类。

    4️⃣还有一种神奇的动物, 水陆空三栖, 叫做 "鸭子"

    1. class Duck extends Animal implements IRunning, ISwimming, IFlying {
    2.     public Duck(String name) {
    3.         super(name);
    4.     }
    5.     @Override
    6.     public void fly() {
    7.         System.out.println(this.name + "正在用翅膀飞");
    8.     }
    9.     @Override
    10.     public void run() {
    11.         System.out.println(this.name + "正在用两条腿跑");
    12.     }
    13.     @Override
    14.     public void swim() {
    15.         System.out.println(this.name + "正在漂在水上");
    16.     }
    17. }

    👆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 xxx 特性 .

    🙈这样设计有什么好处呢? 时刻牢记多态的好处, 让程序猿忘记类型. 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.

    🧨例如, 现在实现一个方法, 叫 "散步"

    1. public static void walk(IRunning running) {
    2.     System.out.println("我带着伙伴去散步");
    3.         running.run();
    4. }

    ✨在这个 walk 方法内部, 我们并不关注到底是哪种动物, 只要参数是会跑的, 就行

    1. Cat cat = new Cat("小猫");
    2. walk(cat);
    3.  
    4. Frog frog = new Frog("小青蛙");
    5. walk(frog);
    6.  
    7. // 执行结果
    8. 我带着伙伴去散步
    9. 小猫正在用四条腿跑
    10. 我带着伙伴去散步
    11. 小青蛙正在往前跳

    ❗甚至参数可以不是 "动物", 只要会跑!

    1. class Robot implements IRunning {
    2.     private String name;
    3.     public Robot(String name) {
    4.         this.name = name;
    5.     }
    6.     @Override
    7.     public void run() {
    8.         System.out.println(this.name + "正在用轮子跑");
    9.     }
    10. }
    11. Robot robot = new Robot("机器人");
    12. walk(robot);
    13.  
    14. // 执行结果
    15. 机器人正在用轮子跑

    📕2.6 接口间的继承

    ➡️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. 
    1. //接口间的继承
    2. interface A {
    3.     void funcA();
    4. }
    5. interface B {
    6.     void funcB();
    7. }
    8. //CC这个接口 不仅仅具备func这个功能，还具备了A和B接口的功能
    9. interface CC extends A,B {
    10.     void funcC();
    11. }
    12.  
    13. class C implements CC {
    14.     public void funcA() {
    15.  
    16.     }
    17.  
    18.     public void funcB() {
    19.  
    20.     }
    21.  
    22.     public void funcC() {
    23.  
    24.     }
    25.  
    26. }

     

     

     

     

     

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