抽象类
在面向对象的领域一切都是对象,所有的对象都是通过类来描述的。如果我们要定义的一个类没有足够的信息来描述一个具体的对象,还需要其他的具体类来支持,这个时候我们可以考虑使用抽象类。在类定义的前面增加abstract关键字,就表明一个类是抽象类。
抽象类除了不能实例化对象之外,类的其它功能依然存在,成员变量、成员方法和构造方法的访问方式和普通类一样。由于抽象类不能实例化对象,所以抽象类必须被继承,才能被使用。
我们看Graph的代码,我们如果将Graph定义为抽象类,代码如下:
abstract class Graph {
String name;
public Graph(){}
public Graph(String name) {
this.name = name;
}
public void show() {
System.out.println("I'm a graph");
}
}
增加abstract修饰符之后,Graph就不能被实例化了,即无法通过new Graph()来创建对象。
abstract关键字同样可以用来声明抽象方法,抽象方法只包含一个方法名,而没有方法体。抽象方法没有定义,方法名后面直接跟一个分号,而不是花括号。声明抽象方法会带来以下两个结果:
- 如果一个类包含抽象方法,那么该类必须是抽象类。
- 任何子类必须重写父类的抽象方法,否则就必须声明自身为抽象类
一般情况下,我们将一个类声明为abstract的,是因为它包含了没有具体实现的抽象方法。比如说我们给Graph类增加一个求面积的方法area(),因为我们不知道图形的形状,我们是无法给出实现的,只能交给特定的子类去实现,这时我们只能讲area()声明为abstract的,代码如下:
abstract class Graph {
String name;
public Graph(){}
public Graph(String name) {
this.name = name;
}
public void show() {
System.out.println("I'm a graph");
}
public abstract double area();
}
这时Retangle类就必须给出area()方法的实现,否则它自己也必须用abstract修饰。
class Retangle {
...
public double area() {
return width * height;
}
}
接口
接口定义
与抽象类类似的一个重要概念是接口。接口(Interface)是一组抽象方法的集合。接口中定义的方法没有方法体,它们以分号结束。
接口也抽象类一样,无法被实例化,但是可以被实现。一个实现接口的类,必须实现接口内所描述的所有方法,否则就必须声明为抽象类。编写接口和编写类的方式是大体上是类似的,一个接口可以有多个方法,代码保存在以接口命名且以.java结尾的文件中。接口使用interface关键字进行定义。
比如我们定义一个Animal接口。
interface Animal {
void eat();
void sleep();
}
这个接口包含了两个抽象方法:eat()和sleep()。接口中的方法都是外部可访问的,因此我们可以不需要用public修饰。
接口中也可以声明变量,一般是final和static类型的,要以常量来初始化,实现接口的类不能改变接口中的变量。比如我们可以在Animal接口增加一个成员变量TIMES_OF_EATING,表示动物每天吃饭的次数。
interface Animal {
static final TIMES_OF_EATING = 3;
void eat();
void sleep();
}
接口访问权限有两种:public权限和默认权限,如果接口的访问权限是public的话,所有的方法和变量都是public。默认权限则同一个包内的类可以访问。
一个接口能继承另一个接口,和类之间的继承方式比较相似。接口的继承使用extends关键字,子接口继承父接口的方法。比如我们可以定义TerrestrialAnimal接口,表示陆栖动物,它继承自Animal接口,同时还具有run()方法。
interface TerrestrialAnimal extends Animal {
void run();
}
接口实现
类使用implements关键字实现接口。在类声明中,implements关键字放在class声明后面。接口支持多重继承,即一个类可以同时实现多个接口。
class Cat implements Animal {
public void eat() {
System.out.println("eat");
}
public void sleep() {
System.out.println("sleep");
}
}
类需要对接口中的每一个方法都给出实现。
我们可以使用接口类型来声明一个变量,那么这个变量可以引用到一个实现该接口的对象。比如:
Animal cat = new Cat()
讲集合的时候,我们说过ArrayList是List接口的实现,HashMap是Map接口的实现,这回你应该明白了吧。通过接口来申明变量,可以让程序更具有扩展性,因为将来我们更方便替换接口的实现。
比如PostRepository的getAll方法可以返回List<Post>,而不需要指定为具体的ArrayList<Post>。这样将来如果我们希望返回LinkedList<Post>的时候也无需修改接口。
public class PostRepository {
...
public static List<Post> getAll() {
return null;
}
}