JAVA面相对象编程—抽象类、接口-编程阁

#JAVA笔记#

抽象类

定义

抽象类与普通类基本类似，唯一的区别在于使用abstract关键字修饰，且类中有未实现（没有方法体）的抽象方法（abstract修饰）。抽象方法必须位于抽象类中，抽象方法只能访问抽象成员。

目的在于当一些方法不知道该如何实现时可以采用抽象类，具体的实现交给其子类实现。

所以继承抽象类的子类必须实现其抽象方法，除非该子类也为抽象类。

特点

1、抽象类不能被实例化

2、抽象类可以没有abstract方法；但是一旦包含了abstract方法，该类必须为抽象类。

3、abstract只能修饰方法和类，不能修饰属性和其他。

4、抽象类本质还是类，可以有类的所有成员。

5、抽象方法不能使用private、final、static修饰，因为抽象方法必须被子类重写，这些关键字和重写违背。

抽象类的作用

抽象类的主要作用在于统一规范、代码复用和增强设计清晰度。

1、在抽象类中声明一个抽象方法，相当于向所有子类发布了一个“契约”或“规范”。

2、统一接口，促进代码复用。抽象方法为一系列相关的子类定义了一个统一的额借口，所有子类必须使用相同的名称、参数、返回值实现。如果多个子类有共同的属性和行为，这些共性可以提取到父类，从而实现了代码的高效复用。

3、设计意图更清晰。抽象方法本身就是一种文档，它清晰告诉开发者：这里有一个关键的行为需要被实现，子类必须关注它。

4、便于维护和扩展。当需要为系统添加子类时，抽象方法确保了新类会遵循既定的规范。如果需要修改规范，只需要修改抽象类中的方法声明，所有的子类都会在编译时收到提醒，需要相应地更新其实现。

使用场景——模版设计模式

抽象类-统计耗时

package com.hspedu.abstract1_; import java.util.Date; // 1、定义抽象类 public abstract class Template { //定义模版统计代码耗时——使用抽象类，继承它的子类实现其方法 public void calculate(){ long start=System.currentTimeMillis(); job(); long end=System.currentTimeMillis(); System.out.println("代码耗时为:"+(end-start)); } public abstract void job(); }

子类-实现具体业务

package com.hspedu.abstract1_; public class CodeTest extends Template{ private StringBuffer sb=new StringBuffer(); @Override public void job() { for(int i=0;i<800000;i++){ sb.append("a"); } } }

main方法—原理：多态+动态绑定机制

多态：ct编译类型为父类Template；运行类型为子类CodeTest

动态绑定：调用统计耗时的方法calculate()使会调用job()方法，此时根据动态绑定机制，会根据运行类型，调用子类的job(）方法。

package com.hspedu.abstract1_; public class Test { public static void main(String[] args) { Template ct=new CodeTest(); ct.calculate(); } }

接口

定义

接口包含属性和一系列未实现的方法。接口中有抽象方法、静态方法、默认方法三种。

jdk7.0之前，接口中所有方法默认都是抽象方法（即没有方法体，默认有abstract修饰）；jdk8.0之后几口可以有静态方法（static关键字修饰）和默认方法（default关键字修饰），可以有方法的具体实现。

特点

1、接口不能被实例化。

2、接口中所有的方法是public方法，接口中的抽象方法，可以不用写abstract。

3、一个普通类实现接口，就必须实现接口中的所有方法。

4、抽象类实现接口，可以不用实现接口的方法。

5、一个类可以实现多个接口。

6、接口中的属性都是public static final修饰的，且必须要初始化。int a=1,等价于 public static final int a=1。（所以接口中的属性多数是一些静态常量。）访问方式：接口名.属性名。

7、一个接口不能继承其他类，但是可以继承多个接口。如 interface A extends B,C{}

8、接口的修饰符只能有public和默认，和类的修饰符一样。

9、接口与接口之间是继承关系，类和接口之间是实现关系。

10、一个类只能继承一个父类，但可以实现多个接口。

如小猴子的父亲只能是猴子（父类），其出生就带有猴子的一些特性，能够自然使用；但是小猴子如果想像鸟意向飞翔，鱼一样游泳，就需要实现鸟的飞翔功能，鱼的游泳功能等等（接口）。

所以，子类继承了父类就自动拥有父类的功能；如果子类需要扩展功能，可以通过实现接口的方式扩展。

11、当子类中有变量x，且父类中有变量x，接口中有常量x，对应同名属性，访问时，要具体指定访问哪一个。访问父类的——super.x,访问接口的——接口名.x，访问子类本身的——this.x

多态

1、多态参数

package com.hspedu.Interface3_; //主函数 public class PolyParam { public static void main(String[] args) { UsbInterface phone=new Phone();//多态，向上转型 Computer computer = new Computer(); computer.getConn(phone); } } //接口 interface UsbInterface{ void usbCon(); } //手机子类实现接口 class Phone implements UsbInterface{ @Override public void usbCon() { System.out.println("手机usb接口"); } } //电脑类 class Computer{ public void getConn(UsbInterface usbInterface){//多态参数，电脑连接手机-手机实现usb接口功能，电脑通过接收手机实例连接手机。 usbInterface.usbCon();//动态绑定 } }

2、多态数组

package com.hspedu.Interface3_; public class PolyArray { public static void main(String[] args) { //案例：给USB数组中，存放Phone和相机对象，phone类有一个特殊call方法， // 请遍历Usb数组，如果是phone对象，除了调用Usb接口定义的方法外， // 还需要调用phone特有的call方法。 //创建多态数组，引用指向多个子类对象 UsbInterface2[] usbInterface2=new UsbInterface2[6]; usbInterface2[0]=new Phone2(); usbInterface2[1] = new Phone2(); usbInterface2[2] = new Phone2(); usbInterface2[3] = new Phone2(); usbInterface2[4] = new Camare(); usbInterface2[5]= new Camare(); for(UsbInterface2 u:usbInterface2){ u.usbCon();//动态绑定 if(u instanceof Phone2){ ((Phone2) u).call(); } } } } //接口 interface UsbInterface2{ void usbCon(); } //手机类，实现接口，增加call()方法 class Phone2 implements UsbInterface2{ @Override public void usbCon() { System.out.println("手机usb接口"); } public void call(){ System.out.println("使用打电话功能"); } } //相机类，实现接口 class Camare implements UsbInterface2{ @Override public void usbCon() { System.out.println("相机usb接口"); } }

3、动态传递

如果接口A继承了接口C,而子类D实现了接口A，相当于也实现了接口C，所以A、C的引用都可以指向子类D的实例。

使用场景

接口的主要作用是实现代码的规范性和复用性。如上层设计人员可以定义一些接口控制软件的规范（如统一命名、统一需实现的功能），下层实现人员统一实现。

例如：

接口：

package com.hspedu.Interface3_; public interface DBInterface { //定义接口实现数据库连接的统一管理 public void connect();//默认abstract public void close(); }

子类：

package com.hspedu.Interface3_; public class MysqlConn implements DBInterface{ @Override public void connect() { System.out.println("建立MYSQL数据库连接"); } @Override public void close() { System.out.println("关闭MYSQL数据库连接"); } }

package com.hspedu.Interface3_; public class OracleConn implements DBInterface{ @Override public void connect() { System.out.println("建立Oracle数据库连接"); } @Override public void close() { System.out.println("关闭Oracle数据库连接"); } }

main方法：注意此处多态和动态绑定的使用。

package com.hspedu.Interface3_; public class Test { public static void main(String[] args) { //创建子类的实例对象 MysqlConn mysqlConn=new MysqlConn(); conn(mysqlConn); OracleConn oracleConn=new OracleConn(); conn(oracleConn); } //设计为static方法，可以直接调用。 public static void conn(DBInterface conn){//多态：使用DBInterface接口类型接受Mysql或Oracle数据库连接实例。 conn.connect();//动态绑定：运行是执行运行类型的代码。 conn.close(); } }