Java抽象類(lèi)與接口超詳細(xì)圖文解析
前言
在Java面向?qū)ο缶幊讨?，抽象?lèi)和接口是兩個(gè)非常重要的概念，它們?yōu)榇a的抽象化、模塊化和可擴(kuò)展性提供了強(qiáng)大的支持。無(wú)論是開(kāi)發(fā)大型企業(yè)級(jí)應(yīng)用，還是小型程序，掌握抽象類(lèi)和接口的使用都至關(guān)重要。本文將通過(guò)詳細(xì)的理論講解、豐富的代碼示例、直觀的圖片以及對(duì)比表格，幫助你深入理解Java抽象類(lèi)和接口的本質(zhì)與應(yīng)用。
一、抽象類(lèi)
1.什么是抽象類(lèi)
在面對(duì)對(duì)象的概念中，所以對(duì)象都是通過(guò)類(lèi)來(lái)描述的，但并不是所有的類(lèi)都是用來(lái)描述對(duì)象的，如果一個(gè)類(lèi)中沒(méi)有包含足夠的信息來(lái)描述一個(gè)具體的對(duì)象，這樣的類(lèi)就是抽象類(lèi)
Dog類(lèi)和Cat類(lèi)都屬于Animal類(lèi)，但Dog（）和Cat（）方法沒(méi)有實(shí)際的行為，可以將他們?cè)O(shè)計(jì)成
抽象方法，包含抽象方法的類(lèi)就是抽象類(lèi)。
2.抽象類(lèi)語(yǔ)法
在Java中，被abstract修飾的類(lèi)稱(chēng)抽象類(lèi)，抽象類(lèi)中，被abstract修飾的方法稱(chēng)為抽象方法，抽象方法不用給出具體的實(shí)現(xiàn)體。
public abstract class Animal {
abstract public void eat();//抽象方法：被abstract修飾，沒(méi)有方法體
public double show(){ //自己增加的方法
return show1;
}
protected double show1;//參數(shù)
}
3.抽象類(lèi)特征
3.1 抽象類(lèi)不能實(shí)例化對(duì)象
public abstract class Animal {
Animal animal = new Animal();
}
3.2 抽象方法不能是private的
public abstract class Animal {
abstract private void eat();//抽象方法：被abstract修飾，沒(méi)有方法體
}
3.3 抽象方法不能被final和static修飾，因?yàn)槌橄蠓椒ㄒ蛔宇?lèi)重寫(xiě)
abstract final void eat(); abstract public static void eat();
3.4 抽象類(lèi)必須被繼承，并且繼承后子類(lèi)要重寫(xiě)父類(lèi)的抽象方法，除非子類(lèi)也是抽象類(lèi)，用abstract修飾
public abstract class Cat extends Animal {
@Override
public void eat(){
}
}
public abstract class Cat extends Animal {
@Override
public abstract void eat();
}
3.5 抽象類(lèi)中不?定包含抽象?法，但是有抽象?法的類(lèi)?定是抽象類(lèi)
3.6 抽象類(lèi)中可以有構(gòu)造?法，供?類(lèi)創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，初始化?類(lèi)的成員變量
4.抽象類(lèi)的作用
抽象類(lèi)本身不能被實(shí)例化，只能創(chuàng)建子類(lèi)，并且重寫(xiě)抽象方法，這就起到檢驗(yàn)的作用
二、接口
1.什么是接口？
字面意思：我們生活中的水龍頭，插座，充電線都是有接口的，才能插上。
接口就是公共的行為規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)現(xiàn)時(shí)，只要符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，就能通用
2.語(yǔ)法規(guī)則
接口的定義和類(lèi)基本相同，將class換成interface關(guān)鍵字
public interface IShape {
public static final int SIZE = 100;//接口變量默認(rèn)public static final
public abstract void test();//接口方法默認(rèn)public abstract
}
【注意】
- 接口命名一般以大寫(xiě)字母
I開(kāi)頭;- 接口不能被實(shí)例化；
3.接口的使用
類(lèi)與接口之間是implements的關(guān)系
public class 類(lèi)名 implenments 接口名{
//...
}
這里建立一個(gè)IUSB接口和Mouse類(lèi)
public interface IUSB {
void openDevice();
void closeDevice();
}
public class Mouse implements IUSB{
@Override
public void openDevice() {
System.out.println("打開(kāi)鼠標(biāo)");
}
@Override
public void closeDevice() {
System.out.println("關(guān)閉鼠標(biāo)");
}
}
4.接口特性
4.1 接口是一種引用類(lèi)型，但是不能直接new接口的對(duì)象
public class TestUSB {
public static void main(String[] args) {
USB usb = new USB();
}
}
4.2 接口中的方法會(huì)被默認(rèn)為public abstract,其他修飾符會(huì)報(bào)錯(cuò)
public interface USB {
private void openDevice();//private使用錯(cuò)誤
void closeDevice();
}
4.3 接口中的方法不能在接口中實(shí)現(xiàn)，只能通過(guò)接口的類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)
public interface USB {
//void openDevice();
void closeDevice(){
System.out.println("關(guān)閉USB設(shè)備");
}
}
4.4 重寫(xiě)接口方法時(shí)，不能使用默認(rèn)的訪問(wèn)權(quán)限
public class Mouse implements USB{
@Override
public void openDevice() {
System.out.println("打開(kāi)鼠標(biāo)");
}
}
4.5 接口中可以有變量，但他會(huì)被默認(rèn)為public static final 變量
public interface USB {
int susu = 250;//默認(rèn)被final public static修飾
void openDevice();
void closeDevice();
}
4.6 接口中不能有靜態(tài)代碼塊和構(gòu)造方法
public interface USB {
public USB(){
}
{
}
int susu = 250;//默認(rèn)被final public static修飾
void openDevice();
void closeDevice();
}
5.實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口
一個(gè)類(lèi)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，這就是繼承所做不到的
- 這里創(chuàng)建一個(gè)
Dog類(lèi)，可以讓他實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，如IRunning,ISwimming,IFlying。每個(gè)接口的抽象方法都有重寫(xiě)，否則必須設(shè)置為抽象類(lèi)AIT + InS快捷鍵重寫(xiě)
public class Dog extends Animal implements IRunning,ISwimming{
@Override
public void run() {
}
@Override
public void swim() {
}
}
狗：既能跑，又能游；
【注意】
有了接口之后，我們就不用注意具體類(lèi)型，只需要關(guān)注這個(gè)類(lèi)是否具備某種類(lèi)型
6.接口間的繼承
在Java中，類(lèi)和類(lèi)之間是單繼承的，但一個(gè)類(lèi)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，接口與接口之間可以多繼承
這段代碼就繼承了兩個(gè)接口：游和跑
public class Dog extends Animal implements ISwimming,IRunning{
@Override
public void run() {
}
@Override
public void swim() {
}
}
7.接口使用實(shí)例
對(duì)象之間大小比較:
public class Student {
public String name;
public int score;
public Student (String name,int score){
this.name=name;
this.score=score;
}
@Override
public String toString() {
return super.toString();
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Student s1 = new Student("小華",20);
Student s2 = new Student("小張",10);
System.out.println(s1>s2);
}
}
這樣進(jìn)行比較會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)闆](méi)有指定根據(jù)分?jǐn)?shù)還是什么來(lái)比較，這樣不太靈活，我們可以使用接口，如下：
使用Comparable接口
public class Student implements Comparable<Student>{
public String name;
public int age;
public Student (String name,int age){
this.name=name;
this.age=age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
@Override
public int compareTo(Student o) {
if(this.age>o.age)
return 1;
else if(this.age == o.age)
return 0;
else
return -1;
}
}public class Test {
public static void main(String[] args) {
Student s1 = new Student("小華",20);
Student s2 = new Student("小張",12);
//System.out.println(s1>s2);
if(s1.compareTo(s2)>0){
System.out.println("s1>s2");
}
}
}
使用Comparator接口
import java.util.Comparator;
public class AgeComparator implements Comparator<Student> {
@Override
public int compare(Student o1, Student o2) {
return o1.age-o2.age;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Student s1 = new Student("小華",20);
Student s2 = new Student("小張",12);
AgeComparator ageComparator=new AgeComparator();
int ret = ageComparator.compare(s1,s2);
if(ret>0){
System.out.println("s1>s2");
}
如果是根據(jù)名字來(lái)比較的，就要看對(duì)應(yīng)字母的大小
8.Clonable接口和深拷貝
8.1 Clonable接口
Java 中內(nèi)置了?些很有?的接?,Clonable就是其中之?.Object 類(lèi)中存在?個(gè)clone?法,調(diào)?這個(gè)?法可以創(chuàng)建?個(gè)對(duì)象的"拷?".但是要想合法調(diào)?clone
?法,必須要先實(shí)現(xiàn)Clonable接?,否則就會(huì)拋出CloneNotSupportedException異常.
public class Person implements Cloneable{
public String name;
public int age;
public Person (String name,int age){
this.name=name;
this.age=age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
public class Test1 {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException{
Person person1 = new Person("小華子",20);
Person person2 = (Person) person1.clone();//強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換
System.out.println(person2);
}
}
受查異常/編譯時(shí)異常
解決方法：
8.2 淺拷貝
class Money implements Cloneable{
public double money = 9.9;
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
lic class Test1 {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException{
Person person1 = new Person("小華子",20);
Person person2 = (Person) person1.clone();
System.out.println(person1.m.money);
System.out.println(person2.m.money);
System.out.println("==============");
person2.m.money = 19.9;
System.out.println(person1.m.money);
System.out.println(person2.m.money);
}
通過(guò)clone，我們只是拷?了Person對(duì)象。但是Person對(duì)象中的Money對(duì)象，并沒(méi)有拷?。通過(guò)person2這個(gè)引?修改了m的值后，person1這個(gè)引?訪問(wèn)m的時(shí)候，值也發(fā)?了改變。這?就是發(fā)?了淺拷?。
8.3 深拷貝
class Money implements Cloneable{
public double money = 9.9;
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
public class Person implements Cloneable{
public String name;
public int age;
public Money m = new Money();
public Person (String name,int age){
this.name=name;
this.age=age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
//return super.clone();
Person tmp = (Person) super.clone();
tmp.m = (Money) this.m.clone();
return tmp;
}
}
public class Test1 {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException{
Person person1 = new Person("小華子",20);
Person person2 = (Person) person1.clone();
System.out.println(person1.m.money);
System.out.println(person2.m.money);
System.out.println("==============");
person2.m.money = 19.9;
System.out.println(person1.m.money);
System.out.println(person2.m.money);
}
核心代碼：
9.抽象類(lèi)和接口的區(qū)別
抽象類(lèi)中可以包含普通?法和普通字段,這樣的普通?法和字段可以被?類(lèi)直接使?(不必重寫(xiě)),
?接?中不能包含普通?法,?類(lèi)必須重寫(xiě)所有的抽象?法.
| No | 區(qū)別 | 抽象類(lèi)(abstract) | 接口(interface) |
|---|---|---|---|
| 1 | 結(jié)構(gòu)組成 | 普通類(lèi)+抽象方法 | 抽象方法+全局常量 |
| 2 | 權(quán)限 | 各種權(quán)限 | public |
| 3 | 子類(lèi)使用 | 使用extends關(guān)鍵字繼承抽象類(lèi) | 使用implements關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)接口 |
| 4 | 關(guān)系 | 一個(gè)抽象類(lèi)可以實(shí)現(xiàn)若干接口 | 接口不能繼承抽象類(lèi)，可extends繼承多個(gè)父接口 |
| 5 | 子類(lèi)限制 | 一個(gè)子類(lèi)只能繼承一個(gè)抽象類(lèi) | 一個(gè)子類(lèi)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口 |
總結(jié)
在 Java 里，抽象類(lèi)與接口是實(shí)現(xiàn)抽象編程的關(guān)鍵工具。抽象類(lèi)融合普通類(lèi)與抽象方法，可定義部分實(shí)現(xiàn)邏輯，權(quán)限靈活；接口由抽象方法和全局常量構(gòu)成，成員權(quán)限默認(rèn) public 。子類(lèi)繼承抽象類(lèi)用 extends ，實(shí)現(xiàn)接口用 implements 。關(guān)系上，抽象類(lèi)能實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，接口可多繼承。繼承限制方面，子類(lèi)單繼承抽象類(lèi)，卻可多實(shí)現(xiàn)接口 。二者各有適用場(chǎng)景，抽象類(lèi)適合提煉共性、留存部分實(shí)現(xiàn)；接口利于規(guī)范行為、實(shí)現(xiàn)多態(tài)解耦。合理運(yùn)用它們，能讓代碼架構(gòu)更清晰、可擴(kuò)展與可維護(hù)，助力構(gòu)建靈活且健壯的 Java 程序 。
到此這篇關(guān)于Java抽象類(lèi)與接口的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java抽象類(lèi)與接口內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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