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【Java学习笔记之二十一】抽象类在Java继承中的用法小结
阅读量:6291 次
发布时间:2019-06-22

本文共 7372 字,大约阅读时间需要 24 分钟。

一、抽象类的基本概念

普通类是一个完善的功能类,可以直接产生实例化对象,并且在普通类中可以包含有构造方法、普通方法、static方法、常量和变量等内容。而抽象类是指在普通类的结构里面增加抽象方法的组成部分。

那么什么叫抽象方法呢?在所有的普通方法上面都会有一个“{}”,这个表示方法体,有方法体的方法一定可以被对象直接使用。而抽象方法,是指没有方法体的方法,同时抽象方法还必须使用关键字abstract做修饰

拥有抽象方法的类就是抽象类,抽象类要使用abstract关键字声明。

范例:定义一个抽象类

1 abstract class A{
//定义一个抽象类2 3 public void fun(){
//普通方法4 System.out.println("存在方法体的方法");5 }6 7 public abstract void print();//抽象方法,没有方法体,有abstract关键字做修饰8 9 }

二、抽象类的使用

我们先看范例。

范例:直接实例化抽象类的对象

1 abstract class A{
//定义一个抽象类 2 3 public void fun(){
//普通方法 4 System.out.println("存在方法体的方法"); 5 } 6 7 public abstract void print();//抽象方法,没有方法体,有abstract关键字做修饰 8 9 }10 11 public class TestDemo {12 13 public static void main(String[] args) {14 A a = new A();15 }16 }

运行:

Exception in thread "main" java.lang.Error: Unresolved compilation problem:     Cannot instantiate the type A    at com.wz.abstractdemo.TestDemo.main(TestDemo.java:15)

从上可知,A是抽象的,无法直接进行实例化操作。为什么不能直接实例化呢?当一个类实例化之后,就意味着这个对象可以调用类中的属性或者放过了,但在抽象类里存在抽象方法,而抽象方法没有方法体,没有方法体就无法进行调用。既然无法进行方法调用的话,又怎么去产生实例化对象呢。

抽象类的使用原则如下:

(1)抽象方法必须为public或者protected(因为如果为private,则不能被子类继承,子类便无法实现该方法),缺省情况下默认为public;
(2)抽象类不能直接实例化,需要依靠子类采用向上转型的方式处理;
(3)抽象类必须有子类,使用extends继承,一个子类只能继承一个抽象类;
(4)子类(如果不是抽象类)则必须覆写抽象类之中的全部抽象方法(如果子类没有实现父类的抽象方法,则必须将子类也定义为为abstract类。);

范例:

1 abstract class A{
//定义一个抽象类 2 3 public void fun(){
//普通方法 4 System.out.println("存在方法体的方法"); 5 } 6 7 public abstract void print();//抽象方法,没有方法体,有abstract关键字做修饰 8 9 }10 //单继承11 class B extends A{
//B类是抽象类的子类,是一个普通类12 13 @Override14 public void print() {
//强制要求覆写15 System.out.println("Hello World !");16 }17 18 }19 public class TestDemo {20 21 public static void main(String[] args) {22 A a = new B();//向上转型23 24 a.fun();//被子类所覆写的过的方法25 }26 }

运行结果:

Hello World !

现在就可以清楚的发现:

(1)抽象类继承子类里面有明确的方法覆写要求,而普通类可以有选择性的来决定是否需要覆写;
(2)抽象类实际上就比普通类多了一些抽象方法而已,其他组成部分和普通类完全一样;
(3)普通类对象可以直接实例化,但抽象类的对象必须经过向上转型之后才可以得到。

虽然一个类的子类可以去继承任意的一个普通类,可是从开发的实际要求来讲,普通类尽量不要去继承另外一个普通类,而是去继承抽象类。

三、抽象类的使用限制

(1)抽象类中有构造方法么?

由于抽象类里会存在一些属性,那么抽象类中一定存在构造方法,其存在目的是为了属性的初始化。
并且子类对象实例化的时候,依然满足先执行父类构造,再执行子类构造的顺序。

范例如下:

1 abstract class A{
//定义一个抽象类 2 3 public A(){ 4 System.out.println("*****A类构造方法*****"); 5 } 6 7 public abstract void print();//抽象方法,没有方法体,有abstract关键字做修饰 8 9 }10 //单继承11 class B extends A{
//B类是抽象类的子类,是一个普通类12 13 public B(){14 System.out.println("*****B类构造方法*****");15 }16 17 @Override18 public void print() {
//强制要求覆写19 System.out.println("Hello World !");20 }21 22 }23 public class TestDemo {24 25 public static void main(String[] args) {26 A a = new B();//向上转型27 }28 29 }

执行结果:

*****A类构造方法**********B类构造方法*****

(2)抽象类可以用final声明么?

不能,因为抽象类必须有子类,而final定义的类不能有子类;

(3)抽象类能否使用static声明?

先看一个关于外部抽象类的范例:

1 static abstract class A{
//定义一个抽象类 2 3 public abstract void print(); 4 5 } 6 7 class B extends A{ 8 9 public void print(){10 System.out.println("**********");11 }12 }13 public class TestDemo {14 15 public static void main(String[] args) {16 A a = new B();//向上转型17 a.print();18 }19 20 }

执行结果

Exception in thread "main" java.lang.Error: Unresolved compilation problem:     Illegal modifier for the class A; only public, abstract & final are permitted    at com.wz.abstractdemo.A.
(TestDemo.java:3) at com.wz.abstractdemo.B.
(TestDemo.java:9) at com.wz.abstractdemo.TestDemo.main(TestDemo.java:18)

再看一个关于内部抽象类:

1 abstract class A{
//定义一个抽象类 2 3 static abstract class B{
//static定义的内部类属于外部类 4 public abstract void print(); 5 } 6 7 } 8 9 class C extends A.B{10 11 public void print(){12 System.out.println("**********");13 }14 }15 public class TestDemo {16 17 public static void main(String[] args) {18 A.B ab = new C();//向上转型19 ab.print();20 }21 22 }

执行结果:

**********

由此可见,外部抽象类不允许使用static声明,而内部的抽象类运行使用static声明。使用static声明的内部抽象类相当于一个外部抽象类,继承的时候使用“外部类.内部类”的形式表示类名称。

(4)可以直接调用抽象类中用static声明的方法么?

任何时候,如果要执行类中的static方法的时候,都可以在没有对象的情况下直接调用,对于抽象类也一样。
范例如下:

1 abstract class A{
//定义一个抽象类 2 3 public static void print(){ 4 System.out.println("Hello World !"); 5 } 6 7 } 8 9 public class TestDemo {10 11 public static void main(String[] args) {12 A.print();13 }14 15 }

运行结果:

Hello World !

(5)有时候由于抽象类中只需要一个特定的系统子类操作,所以可以忽略掉外部子类。这样的设计在系统类库中会比较常见,目的是对用户隐藏不需要知道的子类。

范例如下:

1 abstract class A{
//定义一个抽象类 2 public abstract void print(); 3 4 private static class B extends A{
//内部抽象类子类 5 6 public void print(){
//覆写抽象类的方法 7 System.out.println("Hello World !"); 8 } 9 }10 11 //这个方法不受实例化对象的控制12 public static A getInstance(){13 return new B();14 }15 16 }17 18 public class TestDemo {19 20 public static void main(String[] args) {21 22 //此时取得抽象类对象的时候完全不需要知道B类这个子类的存在23 A a = A.getInstance();24 a.print();25 }26 }

运行结果:

Hello World !

四、抽象类的应用——模板设计模式

例如,现在有三类事物:

(1):充电,工作;
(2)人:吃饭,工作,睡觉;
(3)猪:进食,睡觉。
现要求实现一个程序,可以实现三种不同事物的行为。

先定义一个抽象行为类:

1 public abstract class Action{ 2  3     public static final int EAT = 1 ; 4     public static final int SLEEP = 3 ; 5     public static final int WORK = 5 ; 6  7     public abstract void eat(); 8     public abstract void sleep(); 9     public abstract void work();10 11     public void commond(int flags){12       switch(flags){13         case EAT:14             this.eat();15             break;16         case SLEEP:17             this.sleep();18             break;19         case WORK:20             this.work();21             break;22         case EAT + SLEEP:23             this.eat();24             this.sleep();25             break;26         case SLEEP + WORK:27             this.sleep();28             this.work();29             break;30         default:31             break;32         }33     }34 }

定义一个机器人的类:

1 public class Robot extends Action{ 2  3     @Override 4     public void eat() { 5         System.out.println("机器人充电"); 6  7     } 8  9     @Override10     public void sleep() {11 12     }13 14     @Override15     public void work() {16         System.out.println("机器人工作");17 18     }19 20 }

定义一个人的类:

1 public class Human extends Action{ 2  3     @Override 4     public void eat() { 5         System.out.println("人吃饭"); 6  7     } 8  9     @Override10     public void sleep() {11         System.out.println("人睡觉");12 13     }14 15     @Override16     public void work() {17         System.out.println("人工作");18 19     }20 21 }

定义一个猪的类:

1 public class Pig extends Action{ 2  3     @Override 4     public void eat() { 5         System.out.println("猪进食"); 6  7     } 8  9     @Override10     public void sleep() {11         System.out.println("猪睡觉");12 13     }14 15     @Override16     public void work() {17 18 19     }20 21 }

主类:

1 public class AbstractDemo { 2  3     public static void main(String[] args) { 4  5         fun(new Robot()); 6  7         fun(new Human()); 8  9         fun(new Pig());10 11     }12 13     public static void fun(Action act){14         act.commond(Action.EAT);15         act.commond(Action.SLEEP);16         act.commond(Action.WORK);17     }18 19 }

运行结果:

机器人充电机器人工作人吃饭人睡觉人工作猪进食猪睡觉

所有的子类如果要想正常的完成操作,必须按照指定的方法进行覆写才可以,而这个时候抽象类所起的功能就是一个类定义模板的功能。

转载地址:http://injta.baihongyu.com/

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