第十三节 抽象类 接口.docx
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在面向对象编程中,抽象类和接口是两个关键概念,它们在Java中有着重要的地位。让我们深入了解抽象类。 抽象类是一种特殊的类,它不能被实例化,但可以作为其他类的基类。抽象类的主要目的是为了提供一种模板设计,它定义了一组可能的方法,但不提供具体的实现。当一个类包含至少一个抽象方法时,该类就必须被声明为抽象类,使用`abstract`关键字修饰。抽象方法没有方法体,只有方法签名,由子类去具体实现。例如,`Animal`类中的`cry()`方法被声明为抽象方法: ```java abstract class Animal { String name; int age; abstract public void cry(); } ``` 抽象类在无法完全定义一个类的行为时非常有用。例如,`Animal`类知道所有动物都会叫,但具体怎么叫,每个动物可能会不同。因此,`cry()`方法在`Animal`中不给出实现,而是留给子类如`Cat`去完成: ```java class Cat extends Animal { public void cry() { System.out.println("猫猫叫"); } } ``` 需要注意的是,如果一个类继承自抽象类,它必须实现抽象类中所有的抽象方法,除非该类也被声明为抽象类。此外,抽象类可以包含非抽象方法(即具有完整实现的方法),也可以有字段。 接下来,我们谈谈接口。接口在Java中是一种完全抽象的类型,它只包含常量和抽象方法,不包含任何字段或实现。接口的作用类似于合同或规范,定义了一组必须遵循的方法,实现接口的类必须提供这些方法的具体实现。这与抽象类不同,一个类可以实现多个接口,但只能继承一个抽象类。 接口的使用场景通常涉及到多态性和解耦。例如,USB插槽可以看作是接口,不同的设备(手机、相机、U盘)虽然内部结构不同,但它们都能通过相同的接口进行通信。在Java中,我们可以定义一个`USBDevice`接口,然后让`Phone`、`Camera`和`USBDrive`类分别实现它: ```java interface USBDevice { void connect(); void disconnect(); } class Phone implements USBDevice { public void connect() {} public void disconnect() {} } class Camera implements USBDevice { public void connect() {} public void disconnect() {} } ``` 这样,我们可以通过`USBDevice`接口与不同类型的设备进行交互,而无需关心它们的具体实现。 总结一下,抽象类和接口都是用于实现多态性,但它们有明显的区别: - 抽象类可以包含字段和非抽象方法,而接口只能包含常量和抽象方法。 - 类可以继承一个抽象类,但可以实现多个接口。 - 抽象类提供部分实现,而接口只定义行为。 - 抽象类不能被实例化,接口也不能直接实例化,但可以由类实现。 在设计时,应根据需求选择使用抽象类还是接口。如果需要共享实现,或者类层次结构较为复杂,可以考虑使用抽象类;如果需要定义一组行为,并且希望实现这些行为的对象可以来自多个无关的类,那么接口可能是更好的选择。
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