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【学习总结|DAY015】Java面向对象高级-抽象类、接口

article 2025/1/10 17:25:36

引言

在今天的课程中，我们详细探讨了 Java 编程语言的几个核心特性：多态、final 关键字、抽象类和接口。这些概念是面向对象编程的基础，对于构建健壮、可维护的应用至关重要。本文将通过具体的例子和解释帮助大家更好地掌握这些知识点。

一、final 关键字

final 是 Java 中一个非常强大的关键字，它可以应用于类、方法和变量：

final 类: 被声明为 final 的类不能被继承，这保证了此类的设计不会被更改或扩展。
final 方法: 子类无法覆盖父类中被标记为 final 的方法，这对于确保方法的实现不被意外地修改非常有用。
final 变量: 被 final 修饰的变量一旦被初始化便不能再被修改。这在常量的定义中非常常见，例如数学常数 π 或 e。

二、单例设计模式

单例模式是一种常用的软件设计模式，它确保一个类仅有一个实例，并提供全局访问点。以下是两种常见的实现方式：

饿汉式单例: 在类加载时就创建实例，这种方式简单但不够灵活。

public class Singleton {
    private static Singleton instance = new Singleton();
    
    private Singleton() {}
    
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

懒汉式单例: 只有当第一次调用 getInstance() 时才会创建实例，提高了灵活性。

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;
    
    private Singleton() {}
    
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized(Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

三、枚举

枚举 (enum) 是一种特殊的类，允许我们定义一组固定的常量。它们有以下优点：

默认实现了 Comparable 和 Serializable 接口。
可以添加自定义方法，使枚举更强大和灵活。
天然线程安全。

public enum Color {
    RED, GREEN, BLUE;

    public String getColorCode() {
        // 返回颜色对应的编码
    }
}

四、抽象类

抽象类使用 abstract 关键字声明，主要用于以下场景：

包含抽象方法（没有具体实现的函数）。
不能直接实例化，需要子类去实现其抽象方法。

public abstract class Animal {
    public abstract void makeSound();
    
    public void eat() {
        System.out.println("Animal is eating");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Woof!");
    }
}

五、接口

接口(interface) 是 Java 中另一种完全抽象的约定，其中所有的字段默认都是 public static final，而所有的方法默认都是 public abstract。从 Java 8 开始，接口还可以包含默认方法和静态方法。

public interface Drawable {
    default void draw() {
        System.out.println("Drawing...");
    }

    static int getMaxValue() {
        return Integer.MAX_VALUE;
    }
}