作者 :ふり
专栏 :JavaSE
格言 : I came ; I saw ; I conquer
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
。
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
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
abstract class Shape{
//抽象方法(没有一个具体的实现)
public abstract void draw();
}
class Rect extends Shape{
@Override
public void draw() {
System.out.println("画一个矩形");
}
}
class Cycle extends Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("画一个圆");
}
}
class Triangle extends Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("画一个三角形");
}
}
public class Test {
public static void drawMap(Shape shape) {
shape.draw();
}
public static void main(String[] args) {
drawMap(new Cycle());
drawMap(new Rect());
drawMap(new Triangle());
}
}
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.
有些人可能会说了, 普通的类也可以被继承呀, 普通的方法也可以被重写呀, 为啥非得用抽象类和抽象方法 呢?
- 很多语法存在的意义都是为了 “预防出错”, 例如我们曾经用过的 final 也是类似. 创建的变量用户不去修改, 不 就相当于常量嘛?但是加上 final 能够在不小心误修改的时候, 让编译器及时提醒我们.。
- 充分利用编译器的校验, 在实际开发中是非常有意义的.
引用数据类型
。行为的规范。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。
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();
// 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
}
提示:
- 创建接口时, 接口的命名一般以大写字母 I 开头.
- 接口的命名一般使用 “形容词” 词性的单词.
- 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.
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。
实现笔记本电脑使用USB鼠标、USB键盘的例子
- USB接口:包含打开设备、关闭设备功能
- 笔记本类:包含开机功能、关机功能、使用USB设备功能
- 鼠标类:实现USB接口,并具备点击功能
- 键盘类:实现USB接口,并具备输入功能
interface USB {
void open();
void close();
}
class Mouse implements USB{
@Override
public void open() {
System.out.println("打开鼠标");
}
@Override
public void close() {
System.out.println("关闭鼠标");
}
public void click() {
System.out.println("鼠标点击");
}
}
class KeyBoard implements USB {
@Override
public void open() {
System.out.println("打开键盘");
}
@Override
public void close() {
System.out.println("关闭键盘");
}
public void inPut() {
System.out.println("输入");
}
}
class Computer {
public void powerOn() {
System.out.println("打开电脑");
}
public void powerOff() {
System.out.println("关闭电脑");
}
public void useDevice(USB usb) {
usb.open();
if(usb instanceof Mouse) {
Mouse mouse = (Mouse)usb;
mouse.click();
} else if (usb instanceof KeyBoard) {
KeyBoard keyBoard = (KeyBoard)usb;
keyBoard.inPut();
}
usb.close();
}
}
public class Test3 {
public static void main(String[] args) {
Computer computer = new Computer();
computer.powerOn();
computer.useDevice(new Mouse());
computer.useDevice(new KeyBoard());
computer.powerOff();
}
}
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。
interface A1 {
void func();
}
interface B1 {
void func1();
}
class C1 implements A1,B1 {
@Override
public void func() {
}
@Override
public void func1() {
}
}
public class Test4 {
}
interface IFlying {
void flying();
}
interface ISwimming {
void swimming();
}
interface IRunning {
void running();
}
class Animal {
public String name;
public int age;
public void eat() {
System.out.println(name + " 吃饭呢");
}
public Animal(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
}
class Dog extends Animal implements IRunning,ISwimming {
public Dog(String name,int age) {
super(name, age);
}
@Override
public void swimming() {
System.out.println(name + "正在游泳");
}
@Override
public void running() {
System.out.println(name + "正在跑步");
}
public void eat() {
System.out.println(name + "吃骨头");
}
}
class Duck extends Animal implements IRunning,ISwimming,IFlying {
public Duck(String name,int age){
super(name,age);
}
@Override
public void flying() {
System.out.println(name + "正在飞");
}
@Override
public void swimming() {
System.out.println(name + "正在游泳");
}
@Override
public void running() {
System.out.println(name + "正在跑步");
}
public void eat() {
System.out.println(name + "吃屎");
}
}
public class Test5 {
public static void walk(IRunning iRunning) {
iRunning.running();
}
public static void func(Animal animal) {
animal.eat();
}
public static void main(String[] args) {
walk(new Dog("黄桃",10));
walk(new Duck("王世鸡",10));
func(new Dog("黄桃",10));
func(new Duck("王世鸡",10));
}
}
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。
- 提示, IDEA 中使用 ctrl + i 快速实现接口
interface IRunning {
void run();
}
interface ISwimming {
void swim();
}
// 两栖的动物, 既能跑, 也能游
interface IAmphibious extends IRunning, ISwimming {
}
class Frog implements IAmphibious {
...
}
通过接口继承创建一个新的接口 IAmphibious 表示 “两栖的”. 此时实现接口创建的 Frog 类, 就继续要实现 run 方法, 也需要实现 swim 方法.
接口间的继承相当于把多个接口合并在一起
给对象数组排序
class Student implements Comparable<Student>{
public String name;
public int age;
//构造方法
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
//重写 toString
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
再给定一个学生对象数组, 对这个对象数组中的元素进行排序(按分数降序)
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Student[] students = new Student[3];
students[0] = new Student("王氏鸡",10);
students[1] = new Student("黄桃",40);
students[2] = new Student("福贵",50);
}
}
按照我们之前的理解, 数组我们有一个现成的 sort 方法, 能否直接使用这个方法呢?
Arrays.sort(students);
System.out.println(Arrays.toString(students));
// 运行出错, 抛出异常.
/*Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: Student cannot be cast to java.lang.Comparable*/
仔细思考, 不难发现, 和普通的整数不一样, 两个整数是可以直接比较的, 大小关系明确.
而两个学生对象的大小关系怎么确定?
需要我们额外指定.
让我们的 Student 类实现 Comparable 接口, 并实现其中的 compareTo 方法
class Student implements Comparable<Student>{
public String name;
public int age;
//构造方法
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
//重写 toString
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
//年龄比较
@Override
public int compareTo(Student o) {
if(this.age - o.age > 0) {
return 1;
} else if (this.age - o.age < 0) {
return -1;
}else {
return 0;
}
}
}
在 sort 方法中会自动调用 compareTo 方法. compareTo 的参数是 Object , 其实传入的就是 Student
类型的对象。
- 然后比较当前对象和参数对象的大小关系(按分数来算).
- 如果当前对象应排在参数对象之前, 返回小于 0 的数字;
- 如果当前对象应排在参数对象之后, 返回大于 0 的数字;
- 如果当前对象和参数对象不分先后, 返回 0;
[Student{name=‘王氏鸡’, age=10}, Student{name=‘黄桃’, age=40}, Student{name=‘福贵’, age=50}]
class Student implements Comparable<Student>{
public String name;
public int age;
//构造方法
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
//重写 toString
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
//年龄比较
@Override
public int compareTo(Student o) {
if(this.age - o.age > 0) {
return 1;
} else if (this.age - o.age < 0) {
return -1;
}else {
return 0;
}
}
}
class AgeComparator implements Comparator<Student> {
@Override
public int compare(Student o1, Student o2) {
return o1.age - o2.age;
}
}
class NameComparator implements Comparator<Student> {
@Override
public int compare(Student o1, Student o2) {
return o1.name.compareTo(o2.name);
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Student[] students = new Student[3];
students[0] = new Student("王氏鸡",10);
students[1] = new Student("黄桃",40);
students[2] = new Student("福贵",50);
AgeComparator ageComparator = new AgeComparator();
Arrays.sort(students,ageComparator);
System.out.println(Arrays.toString(students));
NameComparator nameComparator = new NameComparator();
Arrays.sort(students,nameComparator);
System.out.println(Arrays.toString(students));
}
}
//[Student{name='王氏鸡', age=10}, Student{name='黄桃', age=40}, Student{name='福贵', age=50}]
//[Student{name='王氏鸡', age=10}, Student{name='福贵', age=50}, Student{name='黄桃', age=40}]
class Student implements Comparable<Student>{
public String name;
public int age;
//构造方法
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
//重写 toString
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
//年龄比较
@Override
public int compareTo(Student o) {
if(this.age - o.age > 0) {
return 1;
} else if (this.age - o.age < 0) {
return -1;
}else {
return 0;
}
}
}
public class Test {
public static void bubbleSort(Comparable[] arr) {
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
for (int j = 0; j < arr.length - 1; j++) {
if(arr[j].compareTo(arr[j +1]) > 0) {
Comparable tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = tmp;
}
}
}
}
public static void main(String[] args) {
Student[] students = new Student[3];
students[0] = new Student("王氏鸡",10);
students[1] = new Student("黄桃",40);
students[2] = new Student("福贵",50);
bubbleSort(students);
System.out.println(Arrays.toString(students));
}
}
class Person implements Cloneable{
public int id;
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"id=" + id +
'}';
}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
public class Test2 {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Person person = new Person();
person.id = 99;
Person person1 = (Person) person.clone();
person1.id = 199;
System.out.println(person);
System.out.println(person1);
}
}
class Money {
public double m = 99.99;
}
class Person implements Cloneable{
public Money money = new Money();
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Person person1 = new Person();
Person person2 = (Person)person1.clone();
System.out.println("通过person2修改前的结果");
System.out.println(person1.money.m);
System.out.println(person2.money.m);
person2.money.m = 13.6;
System.out.println("通过person2修改后的结果");
System.out.println(person1.money.m);
System.out.println(person2.money.m);
}
}
// 执行结果
通过person2修改前的结果
99.99
99.99
通过person2修改后的结果
13.6
13.6
如上代码,我们可以看到,通过clone,我们只是拷贝了Person对象。但是Person对象中的Money对象,并没有拷贝。通过person2这个引用修改了m的值后,person1这个引用访问m的时候,值也发生了改变。这里就是发生了浅拷贝。那么如何实现深拷贝呢?
package demo1;
class Money implements Cloneable{
public double m = 12.5;
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
class Person implements Cloneable{
public int id;
public Money money = new Money();
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
//return super.clone();
Person tmp = (Person) super.clone();
tmp.money = (Money) this.money.clone();
return tmp;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"id=" + id +
'}';
}
}
public class Test2 {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException{
Person person = new Person();
Person person2 = (Person)person.clone();
person2.money.m = 1999;
System.out.println("person:"+person.money.m);
System.out.println("person2:"+person2.money.m);
}
}
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
。
范例:使用Object接收所有类的对象
class Person {
}
class Student {
}
public class Test6 {
public static void func(Object obj) {
}
public static void main(String[] args) {
func(new Person());
func(new Student());
}
}
所以在开发之中,Object类是参数的最高统一类型。但是Object类也存在有定义好的一些方法。
在Java中,== 进行比较时:
- 如果 ==左右两侧是基本类型变量,比较的是变量中值是否相同
- 如果==左右两侧是引用类型变量,比较的是引用变量地址是否相同
- 如果要比较对象中内容,必须重写Object中的equals方法,因为equals方法默认也是按照地址比较的
class Person {
public String name;
public int age;
public Person(String name,int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public boolean equals(Object obj) {
if (obj == null) {
return false ;
} if(
this == obj) {
return true ;
}
if (!(obj instanceof Person)) {
return false ;
}
Person person = (Person) obj;
if(this.name.equals(person.name) && this.age == person.age) {
return true;
}else {
return false;
}
}
}
public class Test6 {
public static void main(String[] args) {
Person person1 = new Person("黄桃",10);
Person person2 = new Person("黄桃",10);
System.out.println(person1.equals(person2));
}
}
具体的对象位置
import java.util.Objects;
class Person {
public String name;
public int age;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age);
}
}
public class Test6 {
public static void main(String[] args) {
Person person1 = new Person("黄桃",10);
Person person2 = new Person("黄桃",10);
System.out.println(person1.hashCode());
System.out.println(person2.hashCode());
}
}
//39887276
//39887276
结论:
- hashcode方法用来确定对象在内存中存储的位置是否相同
- 事实上hashCode()在散列表中才有用,在其它情况下没用。在散列表中hashCode() 的作用是获取对象的 散列码,进而确定该对象在散列表中的位置。