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Java学习------抽象类和接口

article 2025/3/19 5:07:46

1. 抽象类

1.1 概念

在Java开发的时候，如果类中的方法无法实现或者没有意义，此时就需要将该方法定义为抽象方法，与此同时，该类也就要定义为抽象类。这样只需要在当前类中提供一个公共代码即可，至于这个方法的具体实现，就交由子类去实现。比如现在有一个动物类Animal，该类中有一个eat()的方法，显然对于不同种类的动物来说，吃这个行为肯定是不一样的，最简单的种类来说，就是食草动物和食肉动物。这个时候，没有办法在类中的方法里去实现，因此只能将eat()的实现交由具体的子类。

1.2 语法

//抽象类
abstract class 类名{
	//抽象方法
	abstract 方法返回值类型 方法名(形参); 
}

/**例子:动物类中的eat()方法对于不同种类的动物来说，有着不同的实现，所以需要将eat()定义为抽象方法，
*  与此同时，Animal也要加上、abstract进行修饰，变为抽象类。
*/
abstract class Animal {
    abstract void eat();
}

//狗在继承了Animal这个抽象类之后，就必须要对里面的eat()方法进行实现
class Dog extends Animal {
    @Override
    void eat() {
        System.out.println("狗吃骨头");
    }
}

//同样的，猫在继承了Animal这个抽象类之后，也必须要对里面的eat()方法进行实现
class Cat extends Animal {
    @Override
    void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
}

1.3 注意点

抽象类有构造方法，但是无法实例化，抽象类中的构造方法是给子类使用的
抽象类中不一定非要有抽象方法，但是如果有了抽象方法，那么这个类就一定为抽象类
一个非抽象的类继承了抽象类，就必须要对抽象方法进行重写，如果不重写，就会编译报错，除非给这个类再加上abstract，将这个类也变为抽象类，但是一般不这么做
abstract关键词不可以与private、final、static这些关键字一起使用，本质原因都是因为abstract修饰的方法要重写，如果加上了后面的这些关键字，就无法在子类中得到重写

2. 接口

2.1 概念

在Java中，接口表示一种规范，它定义了一组抽象方法和常量，来描述如果一个类要实现这个接口，需要具有哪些行为和属性。为什么要使用接口呢？在软件开发时，我们要符合软件开发的OCP原则，对扩展开放，对修改关闭，要在不修改原代码的情况下，添加新的代码来实现功能的扩展。因此我们需要使用接口来降低程序的耦合度，提高程序的扩展力。
例如我们的电脑，如果是一个整体，那么当我们要更换里面的一些部件时，就需要将电脑拆开，然后进行更换，这样做不仅麻烦，而且万一出现操作失误，整个电脑也就报废了。所以电脑在设计时，就给了我们很多的USB接口，当我们想更换鼠标或者键盘这些外设时，只需要拔下来，然后将新的鼠标键盘插到USB接口即可。这样不仅不用承担弄坏电脑的风险，而且还能快速地进行更换。

2.2 语法

//接口语法
[修饰符列表] interface 接口名{}

//就以上面举的Usb接口为例，这里创建一个Usb的接口
public interface Usb {
    void open();
    void close();
}

//然后在定义一个鼠标类实现这个接口，实现的同时，也必须实现Usb接口中的方法
class Mouse implements Usb {

    @Override
    public void open() {
        System.out.println("鼠标连接");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("鼠标断开");
    }
}

//然后在定义一个键盘类实现这个接口，实现的同时，也必须实现Usb接口中的方法
class Keyboard implements Usb {

    @Override
    public void open() {
        System.out.println("键盘连接");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("键盘断开");
    }
}

2.3 注意点

接口是完全抽象的。接口没有构造方法，也无法实例化。
接口中只能定义：常量+抽象方法。接口中的常量的static final可以省略。
接口和接口之间可以多继承。
类和接口的关系叫做实现，使用implements关键字进行接口的实现。
一个非抽象的类实现接口必须将接口中所有的抽象方法全部实现。
一个类可以实现多个接口。
Java8之后，接口中允许出现默认方法和静态方法。
JDK9之后允许接口中定义私有的实例方法（为默认方法服务的）和私有的静态方法（为静态方法服务的）。
所有的接口隐式的继承Object。因此接口也可以调用Object类的相关方法。

3. 抽象类和接口的区别和联系

3.1 联系

两者都不能被实例化
两者都含有抽象方法

3.2 区别

设计目的：抽象类主要强调代码的复用，接口主要强调对类的行为进行约束
实现方式：一个类只能继承一个抽象类，一个类可以实现多个接口，并且一个接口还可以继承多个接口
访问修饰符：抽象类被abstract修饰，所以不能再被private、static、synchronized修饰，接口中的成员变量默认被public static final修饰，必须赋初始值且不能修改，接口中的方法可以被default、static、private修饰。
变量：抽象类中可以包含实例变量和静态变量，接口只能包含静态常量。

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