抽象類
概述
抽象定義
抽象就是從多個(gè)事物中將共性的、本質(zhì)的內(nèi)容抽取出來(lái)。
例如：狼和狗共性都是犬科，犬科就是抽象出來(lái)的概念。抽象類
Java中可以定義沒(méi)有方法體的方法，該方法的具體實(shí)現(xiàn)由子類完成，該方法稱為抽象方法，包含抽象方法的類就是抽象類。抽象方法的由來(lái)
多個(gè)對(duì)象都具備相同的功能，但是功能具體內(nèi)容有所不同，那么在抽取過(guò)程中，只抽取了功能定義，并未抽取功能主體，那么只有功能聲明，沒(méi)有功能主體的方法稱為抽象方法。
例如：狼和狗都有吼叫的方法，可是吼叫內(nèi)容是不一樣的。所以抽象出來(lái)的犬科雖然有吼叫功能，但是并不明確吼叫的細(xì)節(jié)。
特點(diǎn)
- 抽象類和抽象方法必須用
abstract關(guān)鍵字來(lái)修飾。 - 抽象方法只有方法聲明，沒(méi)有方法體，定義在抽象類中。
格式：修飾符 abstract 返回值類型 函數(shù)名(參數(shù)列表); - 抽象類不可以被實(shí)例化，也就是不可以用new創(chuàng)建對(duì)象。
原因如下：- 抽象類是具體事物抽取出來(lái)的，本身是不具體的，沒(méi)有對(duì)應(yīng)的實(shí)例。
例如：犬科是一個(gè)抽象的概念，真正存在的是狼和狗。 - 而且抽象類即使創(chuàng)建了對(duì)象，調(diào)用抽象方法也沒(méi)有意義。
- 抽象類是具體事物抽取出來(lái)的，本身是不具體的，沒(méi)有對(duì)應(yīng)的實(shí)例。
- 抽象類通過(guò)其子類實(shí)例化，而子類需要覆蓋掉抽象類中所有的抽象方法后才可以創(chuàng)建對(duì)象，否則該子類也是抽象類。
相關(guān)問(wèn)題
抽象類中是否有構(gòu)造函數(shù)？
有，用于給子類對(duì)象進(jìn)行初始化。-
抽象類中可不可以沒(méi)有抽象方法？
可以，但很少見(jiàn)，目的是不讓該類創(chuàng)建對(duì)象。AWT的適配器對(duì)象就是這種類。
通常這個(gè)類中的方法有方法體，但沒(méi)有內(nèi)容。（沒(méi)有大括號(hào)才是沒(méi)有方法體，有大括號(hào)就表示有方法體）abstract class Demo { void show1() {} void show2() {} } 抽象關(guān)鍵字abstract不可以和哪些關(guān)鍵字共存？
private：修飾方法時(shí)，子類不知道父類的方法，因此父類的方法不能被子類覆蓋；修飾類時(shí)更不用說(shuō)了。static：修飾方法，可直接用抽象類的類名調(diào)用，不用對(duì)象，但是沒(méi)有方法體，所以沒(méi)有意義。
final：修飾類時(shí)，子類不能繼承父類；修飾方法時(shí)，子類不能覆蓋掉父類的方法。抽象類和一般類的異同點(diǎn)
相同點(diǎn)：抽象類和一般類都是用來(lái)描述事物的，都在內(nèi)部定義了成員。
不同點(diǎn)：
一般類有足夠的信息描述事物；抽象類描述事物的信息有可能不足。
一般類中不能定義抽象方法，只能定義非抽象方法；抽象類中可定義抽象方法，同時(shí)也可定義非抽象方法。
一般類可以被實(shí)例化；抽象類不可以被實(shí)例化。抽象類一定是個(gè)父類嗎？
是的。因?yàn)樾枰宇惛采w其方法后才可以對(duì)子類實(shí)例化。
示例代碼
abstract class Employee
{
private String name;
private String id;
private double salary;
Employee(String name, String id, double salary)
{
this.name = name;
this.id = id;
this.salary = salary;
}
public String getName(){return name;}
public void setName(String name){this.name = name;}
public String getId(){return id;}
public void setId(String id){this.id = id;}
public double getSalary(){return salary;}
public void setSalary(double salary){this.salary = salary;}
public abstract void work();
}
class Programmer extends Employee
{
Programmer(String name, String id, double salary)
{
super(name, id, salary);
}
public void work()
{
System.out.println("code...");
}
}
class Manager extends Employee
{
private double bonus;
Manager(String name, String id, double salary, double bonus)
{
super(name, id, salary);
this.bonus = bonus;
}
public void work()
{
System.out.println("manage...");
}
}
接口
概述
1. 定義
當(dāng)一個(gè)抽象類中的方法都是抽象的時(shí)候，可以將該抽象類用另一種形式定義和表示，就是接口interface（表面上是這樣，但實(shí)質(zhì)卻很不相同）。
abstract class Demo
{
abstract void show1();
abstract void show2();
}
2. 格式interface {}
interface Demo
{
abstract void show1();
abstract void show2();
}
3. 接口中的成員修飾符是固定的。
成員常量： public static final，成員函數(shù)： public abstract
interface Demo
{
public static final int NUM = 4;
public abstract void show1();
public abstract void show2();
}
由于是固定的，所以可以省略，寫(xiě)成下面的形式（但是閱讀性差）.
interface Demo
{
int NUM = 4;
void show1();
void show2();
}
4. 接口不可以實(shí)例化。
只能由實(shí)現(xiàn)了接口的子類覆蓋接口中所有的抽象方法后，該子類才可以實(shí)例化，否則這個(gè)子類就是一個(gè)抽象類。
class DemoImpl implements Demo
{
public void show1()//注意必須寫(xiě)public
{}
public void show2()
{}
}
class InterfaceDemo
{
DemoImpl d = new DemoImpl();
System.out.println(d.NUM);
System.out.println(DemoImpl.NUM);
System.out.println(Demo.NUM);
// 以上三種都對(duì)，但是不能寫(xiě)d.NUM = 3;
}
5. 接口的出現(xiàn)將“多繼承”通過(guò)另一種形式體現(xiàn)出來(lái)，即“多實(shí)現(xiàn)”。
在java中不直接支持多繼承，因?yàn)闀?huì)出現(xiàn)調(diào)用的不確定性，所以java將多繼承機(jī)制進(jìn)行改良，變成了多實(shí)現(xiàn)。
Example1：一個(gè)類可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口
interface A
{
public abstract void show();
}
interface B
{
public abstract void show();
}
class Test implements A,B
{
public void show()
{}
}
class Demo
{
public static void main(String[] args)
{
Test t = new Test();
t.show();//不會(huì)有不確定性，因?yàn)樵诮涌谥械姆椒](méi)有方法體
}
}
注意，以下這種情況不允許多實(shí)現(xiàn)。因?yàn)槿糁粚?xiě)1，則不能覆蓋到B中的函數(shù)，而如果1和2都寫(xiě)，則會(huì)沖突。
interface A
{
public abstract void show();
}
interface B
{
public abstract int show();
}
class Test implements A,B
{
/*------1------*/
public void show()
{}
/*------2------*/
public int show()
{...}
}
Example2：一個(gè)類在繼承另一個(gè)類的同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口
繼承自Q，屬于Q的體系，但通過(guò)實(shí)現(xiàn)接口，擴(kuò)展功能。接口的出現(xiàn)避免了單繼承的局限性。
class Q
{
public void method()
{}
}
class Test2 extends Q implements A,B
{}
Example3：接口之間可以多繼承
類與類之間是繼承關(guān)系，類與接口之間是實(shí)現(xiàn)關(guān)系，接口與接口之間是繼承關(guān)系。
多繼承的問(wèn)題主要在于方法體。
interface CC
{
void show();
}
interface MM
{
void method();
}
interface QQ extends CC,MM
{
void function();
}
class WW implements WW
{
//需要覆蓋三個(gè)方法
public void show(){}
public void method(){}
public void funcion(){}
}
特點(diǎn)
- 接口是對(duì)外暴露的規(guī)則。
凡是對(duì)外暴露的內(nèi)容，全都可以理解為接口，不要把接口僅理解為interface。 - 接口是程序的功能擴(kuò)展。
- 接口的出現(xiàn)降低耦合性。
- 接口可以用來(lái)多實(shí)現(xiàn)。
- 類與接口之間是實(shí)現(xiàn)關(guān)系，而且類可以繼承一個(gè)類的同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。
- 接口與接口之間可以有繼承關(guān)系。
例如，筆記本的接口（好好體會(huì)）
筆記本的接口（如USB接口）是提前定義的規(guī)則【接口】，外圍設(shè)備（如U盤、鼠標(biāo)）的生產(chǎn)產(chǎn)商只需按照該規(guī)則生產(chǎn)設(shè)備【實(shí)現(xiàn)類】即可，人們?cè)谑褂脮r(shí)【使用類】，只需插拔不同的設(shè)備（即不同情況使用不同的實(shí)現(xiàn)類），而無(wú)需去更改筆記本內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，以后若還有其他外圍設(shè)備生產(chǎn)，也只用實(shí)現(xiàn)該接口就可。
筆記本的接口在于三部分：定義規(guī)則、實(shí)現(xiàn)規(guī)則、使用規(guī)則。而規(guī)則在java中即是interface。
注意：（引用指向的是對(duì)象）接口型引用指向的是其子類的對(duì)象
接口與抽象類的異同點(diǎn)
相同點(diǎn)：都是不斷抽取出來(lái)的抽象的概念。
不同點(diǎn)：
- 抽象類體現(xiàn)繼承關(guān)系，一個(gè)類只能單繼承；
接口體現(xiàn)實(shí)現(xiàn)關(guān)系，一個(gè)類可以多實(shí)現(xiàn)。 - 抽象類中可以定義抽象方法和非抽象方法，子類繼承后，可以直接使用非抽象方法；
接口中只能定義抽象方法，必須由子類實(shí)現(xiàn)，接口中的成員都有固定修飾符。 - 抽象類是繼承，是"is a"關(guān)系，在定義該體系的基本共性內(nèi)容；
接口是實(shí)現(xiàn)，是"like a"關(guān)系，在定義體系額外功能。
多態(tài)
概述
1. 定義：某一類事物的多種存在形態(tài)。
例：動(dòng)物中貓，狗。
貓這個(gè)對(duì)象對(duì)應(yīng)的類型是貓類型：貓 x = new 貓();
同時(shí)貓也是動(dòng)物中的一種，也可以把貓稱為動(dòng)物：動(dòng)物 y = new 貓();（動(dòng)物是貓和狗具體事物中抽取出來(lái)的父類型。）
貓這類事物既具備貓的形態(tài)，又具備著動(dòng)物的形態(tài)，這就是對(duì)象的多態(tài)性（一個(gè)對(duì)象，兩種形態(tài)）。簡(jiǎn)單說(shuō)，就是一個(gè)對(duì)象對(duì)應(yīng)著不同類型。
網(wǎng)上的另一種解釋——不同類的對(duì)象對(duì)同一消息作出不同的響應(yīng)就叫做多態(tài)。就像上課鈴響了，上體育課的學(xué)生跑到操場(chǎng)上站好，上語(yǔ)文課的學(xué)生在教室里坐好一樣。
2. 多態(tài)在代碼中的體現(xiàn)：父類或者接口的引用指向或者接受自己的子類對(duì)象。
abstract class Animal
{
abstract void eat();
}
class Dog extends Animal
{
void eat()
{
System.out.println("啃骨頭");
}
}
class Cat extends Animal
{
void eat()
{
System.out.println("吃魚(yú)");
}
}
class Demo
{
public static void main(String[] args)
{
Cat c = new Cat();
Dog d = new Dog();
method(c);
method(d);
}
public static void method(Animal a) //用父類作為參數(shù)，這個(gè)函數(shù)可以接收其各個(gè)子類的對(duì)象
{
a.eat();
}
}
3. 多態(tài)的好處：提高了代碼的擴(kuò)展性（重用性）和后期可維護(hù)性，前期定義的代碼可以使用后期的內(nèi)容。
網(wǎng)上的資料——簡(jiǎn)單講多態(tài)的作用就是解耦。再詳細(xì)點(diǎn)講就是，多態(tài)是設(shè)計(jì)模式的基礎(chǔ)，不能說(shuō)所有的設(shè)計(jì)模式都使用到了多態(tài)，但是23種中的很大一部分，都是基于多態(tài)的。
class Pig extends Animal //新加的一個(gè)Pig類
{
void eat()
{
System.out.println("吃飼料");
}
}
class Demo
{
public static void main(String[] args)
{
Cat c = new Cat();
Dog d = new Dog();
method(c);
method(d);
method(new Pig()); //新加代碼
}
public static void method(Animal a)
{
a.eat();
}
}
4. 多態(tài)的弊端：前期定義的內(nèi)容不能使用（調(diào)用）后期子類的特有內(nèi)容。
abstract class Animal
{
abstract void eat();
}
class Dog extends Animal
{
void eat()
{
System.out.println("啃骨頭");
}
void guardHouse()
{
System.out.println("看家");
}
}
class Cat extends Animal
{
void eat()
{
System.out.println("吃魚(yú)");
}
void catchMice()
{
System.out.println("抓老鼠");
}
}
class Pig extends Animal
{
void eat()
{
System.out.println("吃飼料");
}
void digEarth()
{
System.out.println("拱地");
}
}
class Demo
{
public static void main(String[] args)
{
/* 第一種方式*/
Animal a = new Cat();
a.eat();
a.catchMice(); //編譯錯(cuò)誤，在類Animal中找不到方法catchMice()
/* 第二種方式*/
Cat c = new Cat();
method(c);
}
public static void method(Animal a)
{
a.eat();
a.catchMice(); //編譯錯(cuò)誤，在類Animal中找不到方法catchMice()
}
}
5. 多態(tài)的前提：
1）存在繼承或者實(shí)現(xiàn)關(guān)系
2）子類重寫(xiě)父類方法
3）父類引用指向子類對(duì)象
6. 轉(zhuǎn)型：
Animal a = new Cat(); //自動(dòng)類型提升，貓對(duì)象提升到了動(dòng)物類型。
a.eat();
向上轉(zhuǎn)型(自動(dòng))：貓一旦提升成動(dòng)物，訪問(wèn)上就有了局限性，不能再訪問(wèn)貓的特有功能了。其作用就是提高擴(kuò)展性（可以接收不同類型）和限制對(duì)特有功能的訪問(wèn)。
如果還想調(diào)用具體動(dòng)物——貓的特有功能，還可將該對(duì)象進(jìn)行向下轉(zhuǎn)型。
Cat c = (Cat)a;
c.eat();
c.catchMice();
向下轉(zhuǎn)型(需要強(qiáng)轉(zhuǎn))：目的是為了使用子類中的特有方法。
Animal a = new Dog();
Cat c = (Cat)a; //運(yùn)行報(bào)錯(cuò)：java.lang.ClassCastException: Dog cannot be cast to Cat
Son s = (Son)new Father(); //注意這種寫(xiě)法也可以
注意，對(duì)于轉(zhuǎn)型，自始至終都是子類對(duì)象在做著類型的變化，一會(huì)變成父類型，一會(huì)變成本類型。
7. instanceof關(guān)鍵字
用于判斷對(duì)象的具體類型，只能用于引用數(shù)據(jù)類型判斷。
public static void method(Animal a)
{
a.eat();
if(a instanceof Cat)
{
Cat c = (Cat)a;
c.catchMice();
}else if(a instanceof Dog)
{
Dog d = (Dog)d;
d.guardHouse();
}
}
通常在向下轉(zhuǎn)型前使用，增強(qiáng)程序的健壯性（因?yàn)槿绻皇秦埖念愋?，并且程序沒(méi)有對(duì)其判斷的話，直接強(qiáng)轉(zhuǎn)，編譯時(shí)不會(huì)報(bào)錯(cuò)，但運(yùn)行會(huì)報(bào)錯(cuò)）。
8.多態(tài)的分類
1）編譯時(shí)多態(tài)，即方法的重載，從JVM的角度來(lái)講，這是一種靜態(tài)分派（static dispatch）【函數(shù)的多態(tài)】
2）運(yùn)行時(shí)多態(tài)，即方法的重寫(xiě)，從JVM的角度來(lái)講，這是一種動(dòng)態(tài)分派（dynamic dispatch）【對(duì)象的多態(tài)】
特點(diǎn)
1. 成員變量
編譯時(shí)和運(yùn)行時(shí)均只看引用變量所屬的類。
簡(jiǎn)單說(shuō)，編譯和運(yùn)行都參考等號(hào)的左邊。
class Father
{
int num = 3;
}
class Son extends Father
{
int num = 4;
}
class Demo
{
public static void main(String[] args)
{
Father f = new Son();
System.out.println(f.num); //輸出3，覆蓋只發(fā)生在函數(shù)上；若Father中沒(méi)有num變量，會(huì)編譯失敗
}
}
2. 成員函數(shù)（非靜態(tài)）
編譯時(shí)：要查看引用變量所屬的類中是否有所調(diào)用的成員（有->編譯通過(guò)；沒(méi)有->編譯失?。?br>
運(yùn)行時(shí)：要查看對(duì)象所屬的類中是否有所調(diào)用的成員。
簡(jiǎn)單說(shuō)：編譯看等號(hào)左邊，運(yùn)行看等號(hào)右邊。
class Father
{
void show()
{
System.out.println("father show");
}
}
class Son extends Father
{
void show()
{
System.out.println("son show");
}
}
class Demo
{
public static void main(String[] args)
{
Father f = new Son();
f.show();
//Father和Son中都有show()，調(diào)用Son的方法，輸出son show；
//Father中沒(méi)有show()，Son中有，編譯失??；
//Father中有show()，Son中沒(méi)有，調(diào)用Father的方法，輸出father show
}
}
內(nèi)存圖解：
非靜態(tài)方法需要依賴對(duì)象。
動(dòng)態(tài)綁定：在執(zhí)行期間（非編譯期）判斷所引用對(duì)象的實(shí)際類型，根據(jù)其實(shí)際的類型調(diào)用其相應(yīng)的方法。程序運(yùn)行過(guò)程中，把函數(shù)（或過(guò)程）調(diào)用與響應(yīng)調(diào)用所需要的代碼相結(jié)合的過(guò)程稱為動(dòng)態(tài)綁定。
在Java中重寫(xiě)可以被認(rèn)為是動(dòng)態(tài)綁定的最佳示例，因?yàn)楦割惡妥宇惥哂邢嗤姆椒ā?也就是說(shuō)，它不決定要調(diào)用的方法。
3. 靜態(tài)函數(shù)
編譯和運(yùn)行都參考等號(hào)的左邊。
class Father
{
static void method(){
System.out.println("father static method");
}
}
class Son extends Father
{
static void method(){
System.out.println("son static method");
}
}
class Demo
{
public static void main(String[] args)
{
Father f = new Son();
f.method();//輸出father static method
}
}
靜態(tài)綁定：static，final和private方法的綁定是靜態(tài)綁定，都在編譯時(shí)完成，因?yàn)樗鼈儫o(wú)法被覆蓋，所以將始終由某個(gè)本地類的對(duì)象訪問(wèn)，靜態(tài)綁定提供了更好的性能。
以下三種類型的方法是沒(méi)有辦法表現(xiàn)出多態(tài)特性的（因?yàn)椴荒鼙恢貙?xiě)）：
1）static方法，因?yàn)楸籹tatic修飾的方法是屬于類的，而不是屬于實(shí)例的。
2）final方法，因?yàn)楸籪inal修飾的方法無(wú)法被子類重寫(xiě)。
3）private方法和protected方法，前者是因?yàn)楸籶rivate修飾的方法對(duì)子類不可見(jiàn)，后者是因?yàn)楸M管被protected修飾的方法可以被子類見(jiàn)到，也可以被子類重寫(xiě)，但是它是無(wú)法被外部所引用的，一個(gè)不能被外部引用的方法，怎么能談多態(tài)呢。
