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Java接口与抽象类

article 2025/2/25 3:06:07

接口

定义

Java中的接口是一种抽象类型，用于定义一组规范或行为。接口允许我们定义一组方法，这些方法没有具体的实现，而是由实现接口的类来提供具体的实现。

语法：接口的声明使用interface关键字，后面跟上接口的名称。

默认访问级别：接口中的方法默认是public的。

常量：接口中可以定义常量，这些常量默认是public static final的。

继承：一个接口可以继承另一个接口，使用extends关键字。

实现：一个类可以实现一个或多个接口，使用implements关键字。

多态性：通过实现接口，可以实现多态性，即一个对象可以被视为其实现接口的任意类的实例。

接口的用途

定义行为规范：接口可以定义一组方法，任何类实现该接口都必须提供这些方法的实现。这样可以确保遵循某个规范或行为。

代码复用：通过实现多个接口，一个类可以实现多个行为，提高代码复用性。

抽象化：通过定义接口，可以隐藏实现的细节，只暴露必要的方法和属性。

多继承：通过实现多个接口，可以实现类似于多重继承的效果。

设计模式：在许多设计模式（如工厂模式、适配器模式等）中，接口都扮演着重要的角色。

示例

// 定义一个接口  
interface Animal {  
    void eat();  
    void sound();  
}  
  
// 定义一个实现Animal接口的类  
class Dog implements Animal {  
    @Override  
    public void eat() {  
        System.out.println("Dog eats food.");  
    }  
    @Override  
    public void sound() {  
        System.out.println("Dog barks.");  
    }  
}  
  
// 使用Animal接口的类  
public class Main {  
    public static void main(String[] args) {  
        Animal myDog = new Dog(); // 多态性：Dog对象可以被视为Animal类型  
        myDog.eat(); // 输出 "Dog eats food."  
        myDog.sound(); // 输出 "Dog barks."  
    }  
}

抽象类

定义

语法：抽象类的声明使用abstract关键字，后面跟上类的名称。

抽象方法：抽象类中可以包含抽象方法，这些方法没有具体的实现，只有方法签名。子类必须实现抽象类中的所有抽象方法，才能成为具体类。

普通方法：抽象类中也可以包含普通方法，这些方法有具体的实现，可以被子类直接使用或覆盖。

成员变量：抽象类可以包含成员变量，这些变量可以被子类直接使用。

继承：一个类只能继承一个抽象类，这限制了多继承的可能性。但一个类可以实现多个接口，这可以作为一种替代方案来实现多继承的效果。

构造方法：抽象类可以有构造方法，通常用于初始化抽象类中的成员变量。子类在实例化时，会先调用抽象类的构造方法。

抽象类的用途

代码复用：抽象类可以定义一些通用的方法和属性，供子类继承和使用，从而减少代码重复。

定义通用行为：抽象类可以定义一些通用的行为，这些行为可以由所有子类共享。

模板方法模式：抽象类可以作为模板方法模式的基础，定义一些通用的流程，并允许子类重写某些步骤，以实现特定的行为。

实现多态性：通过抽象类，可以实现多态性，即一个对象可以被视为其继承的抽象类的任意子类的实例。

示例

// 定义一个抽象类 Animal  
public abstract class Animal {  
    private String name;  
  
    // 构造方法  
    public Animal(String name) {  
        this.name = name;  
    }  
  
    // 抽象方法：发声  
    public abstract void makeSound();  
  
    // 普通方法：获取动物名称  
    public String getName() {  
        return name;  
    }  
}  
  
// 定义一个 Dog 类，继承 Animal 抽象类  
public class Dog extends Animal {  
    // 构造方法  
    public Dog(String name) {  
        super(name); // 调用父类的构造方法  
    }  
  
    // 实现抽象方法 makeSound  
    @Override  
    public void makeSound() {  
        System.out.println(getName() + " barks.");  
    }  
}  
  
// 定义一个 Cat 类，继承 Animal 抽象类  
public class Cat extends Animal {  
    // 构造方法  
    public Cat(String name) {  
        super(name); // 调用父类的构造方法  
    }  
  
    // 实现抽象方法 makeSound  
    @Override  
    public void makeSound() {  
        System.out.println(getName() + " meows.");  
    }  
}  
  
// 使用抽象类 Animal  
public class Main {  
    public static void main(String[] args) {  
        Animal myDog = new Dog("Buddy");  
        Animal myCat = new Cat("Kitty");  
  
        myDog.makeSound(); // 输出 "Buddy barks."  
        myCat.makeSound(); // 输出 "Kitty meows."  
    }  
}