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。
而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
- abstract class A{//定义一个抽象类
- public void fun(){//普通方法
- System.out.println("存在方法体的方法");
- }
- public abstract void print();//抽象方法,没有方法体,有abstract关键字做修饰
- }
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
- abstract class A{//定义一个抽象类
- public void fun(){//普通方法
- System.out.println("存在方法体的方法");
- }
- public abstract void print();//抽象方法,没有方法体,有abstract关键字做修饰
- }
- public class TestDemo {
- public static void main(String[] args) {
- A a = new A();
- }
- }
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:
- abstract class A{//定义一个抽象类
- public void fun(){//普通方法
- System.out.println("存在方法体的方法");
- }
- public abstract void print();//抽象方法,没有方法体,有abstract关键字做修饰
- }
- //单继承
- class B extends A{//B类是抽象类的子类,是一个普通类
- @Override
- public void print() {//强制要求覆写
- System.out.println("Hello World !");
- }
- }
- public class TestDemo {
- public static void main(String[] args) {
- A a = new B();//向上转型
- a.fun();//被子类所覆写的过的方法
- }
- }
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:
- abstract class A{//定义一个抽象类
- public A(){
- System.out.println("*****A类构造方法*****");
- }
- public abstract void print();//抽象方法,没有方法体,有abstract关键字做修饰
- }
- //单继承
- class B extends A{//B类是抽象类的子类,是一个普通类
- public B(){
- System.out.println("*****B类构造方法*****");
- }
- @Override
- public void print() {//强制要求覆写
- System.out.println("Hello World !");
- }
- }
- public class TestDemo {
- public static void main(String[] args) {
- A a = new B();//向上转型
- }
- }
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:
- static abstract class A { //定义一个抽象类
- public abstract void print();
- }
- class B extends A {
- public void print() {
- System.out.println("**********");
- }
- }
- public class TestDemo {
- public static void main(String[] args) {
- A a = new B(); //向上转型
- a.print();
- }
- }
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. < init > (TestDemo.java: 3) at com.wz.abstractdemo.B. < init > (TestDemo.java: 9) at com.wz.abstractdemo.TestDemo.main(TestDemo.java: 18)
再看一个关于内部抽象类:
- abstract class A { //定义一个抽象类
- static abstract class B { //static定义的内部类属于外部类
- public abstract void print();
- }
- }
- class C extends A.B {
- public void print() {
- System.out.println("**********");
- }
- }
- public class TestDemo {
- public static void main(String[] args) {
- A.B ab = new C(); //向上转型
- ab.print();
- }
- }
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:
- abstract class A { //定义一个抽象类
- public static void print() {
- System.out.println("Hello World !");
- }
- }
- public class TestDemo {
- public static void main(String[] args) {
- A.print();
- }
- }
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:
- abstract class A { //定义一个抽象类
- public abstract void print();
- private static class B extends A { //内部抽象类子类
- public void print() { //覆写抽象类的方法
- System.out.println("Hello World !");
- }
- }
- //这个方法不受实例化对象的控制
- public static A getInstance() {
- return new B();
- }
- }
- public class TestDemo {
- public static void main(String[] args) {
- //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
- A a = A.getInstance();
- a.print();
- }
- }
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)机器人: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:
- public abstract class Action {
- public static final int EAT = 1;
- public static final int SLEEP = 3;
- public static final int WORK = 5;
- public abstract void eat();
- public abstract void sleep();
- public abstract void work();
- public void commond(int flags) {
- switch (flags) {
- case EAT:
- this.eat();
- break;
- case SLEEP:
- this.sleep();
- break;
- case WORK:
- this.work();
- break;
- case EAT + SLEEP: this.eat();
- this.sleep();
- break;
- case SLEEP + WORK: this.sleep();
- this.work();
- break;
- default:
- break;
- }
- }
- }
定义一个机器人的类:
- public class Robot extends Action{
- @Override
- public void eat() {
- System.out.println("机器人充电");
- }
- @Override
- public void sleep() {
- }
- @Override
- public void work() {
- System.out.println("机器人工作");
- }
- }
定义一个人的类:
- public class Human extends Action{
- @Override
- public void eat() {
- System.out.println("人吃饭");
- }
- @Override
- public void sleep() {
- System.out.println("人睡觉");
- }
- @Override
- public void work() {
- System.out.println("人工作");
- }
- }
定义一个猪的类:
- public class Pig extends Action{
- @Override
- public void eat() {
- System.out.println("猪进食");
- }
- @Override
- public void sleep() {
- System.out.println("猪睡觉");
- }
- @Override
- public void work() {
- }
- }
测试主类:
- public class AbstractDemo {
- public static void main(String[] args) {
- fun(new Robot());
- fun(new Human());
- fun(new Pig());
- }
- public static void fun(Action act) {
- act.commond(Action.EAT);
- act.commond(Action.SLEEP);
- act.commond(Action.WORK);
- }
- }
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。
来源: http://www.cnblogs.com/ECJTUACM-873284962/p/7403647.html