Java? 教程（抽象方法和類）

Amio 發布于2019-08-16 14:14 / 3106人閱讀

抽象方法和類

抽象類是一個聲明為abstract的類 — 它可能包括也可能不包括抽象方法，抽象類無法實例化，但可以進行子類化。

抽象方法是在沒有實現的情況下聲明的方法（沒有大括號，后跟分號），如下所示：

abstract void moveTo(double deltaX, double deltaY);

如果一個類包含抽象方法，那么該類本身必須被聲明為abstract，如：

public abstract class GraphicObject {
   // declare fields
   // declare nonabstract methods
   abstract void draw();
}

當抽象類被子類化時，子類通常為其父類中的所有抽象方法提供實現，但是，如果沒有，那么子類也必須聲明為abstract。

注意：未聲明為default或static的接口（參見接口部分）中的方法是隱式抽象的，因此abstract修飾符不用于接口方法（可以使用，但不需要）。

抽象類與接口相比

抽象類與接口類似，你不能實例化它們，它們可能包含有或沒有實現聲明的方法的組合，但是，使用抽象類，你可以聲明非靜態和final的字段，并定義public、protected和private的具體方法。使用接口，所有字段都自動為public、static和final，并且你聲明或定義的所有方法（作為默認方法）都是public，此外，你只能擴展一個類，無論它是否是抽象的，而你可以實現任意數量的接口。

你應該使用哪個，抽象類或接口？

如果任何這些語句適用于你的情況，請考慮使用抽象類：

你希望在幾個密切相關的類之間共享代碼。

你希望擴展抽象類的類具有許多公共方法或字段，或者需要非公共的訪問修飾符（如protected和private）。

你想聲明非靜態或非最終字段，這使你能夠定義能夠訪問和修改它們所屬的對象的狀態的方法。

如果任何這些語句適用于你的情況，請考慮使用接口：

你希望不相關的類將實現你的接口，例如，Comparable和Cloneable接口由許多不相關的類實現。

你希望指定特定數據類型的行為，但不關心誰實現其行為。

你希望利用類型的多重繼承。

JDK中的抽象類的一個示例是AbstractMap，它是集合框架的一部分，它的子類（包括HashMap、TreeMap和ConcurrentHashMap）共享AbstractMap定義的許多方法（包括get、put、isEmpty、containsKey和containsValue）。

JDK中實現多個接口的類的一個示例是HashMap，它實現了Serializable、Cloneable和Map接口。通過閱讀這個接口列表，你可以推斷出HashMap的實例（無論是實現該類的開發人員或公司）可以克隆，可序列化（這意味著它可以轉換為字節流）。請參閱Serializable Objects部分，并具有map的功能，此外，Map接口已經增強了許多默認方法，例如merge和forEach，實現此接口的舊類不必定義。

請注意，許多軟件庫都使用抽象類和接口，HashMap類實現了幾個接口，并且還擴展了抽象類AbstractMap。

抽象類示例

在面向對象的繪圖應用程序中，你可以繪制圓形、矩形、線條、貝塞爾曲線和許多其他圖形對象，這些對象都具有某些狀態（例如：位置、方向、線條顏色、填充顏色）和行為（例如：moveTo、rotate、resize、draw）。所有圖形對象中的一些狀態和行為都是相同的（例如：位置、填充顏色和moveTo），其他需要不同的實現（例如，resize或draw）。所有GraphicObjects必須能夠自己繪制或調整大小，它們只是做的方式不同，這是抽象超類的完美情況。你可以利用相似性并聲明所有圖形對象從同一個抽象父對象（例如，GraphicObject）繼承，如下圖所示。

首先，聲明一個抽象類GraphicObject，以提供所有子類完全共享的成員變量和方法，例如當前位置和moveTo方法，GraphicObject還聲明了方法的抽象方法，例如draw或resize，它們需要由所有子類實現，但必須以不同的方式實現，GraphicObject類看起來像這樣：

abstract class GraphicObject {
    int x, y;
    ...
    void moveTo(int newX, int newY) {
        ...
    }
    abstract void draw();
    abstract void resize();
}

GraphicObject的每個非抽象子類（例如Circle和Rectangle）必須提供draw和resize方法的實現：

class Circle extends GraphicObject {
    void draw() {
        ...
    }
    void resize() {
        ...
    }
}
class Rectangle extends GraphicObject {
    void draw() {
        ...
    }
    void resize() {
        ...
    }
}

當抽象類實現接口時

在接口一節中，注意到實現接口的類必須實現所有接口的方法，但是，可以定義一個不實現所有接口方法的類，前提是該類被聲明為abstract，例如：

abstract class X implements Y {
  // implements all but one method of Y
}

class XX extends X {
  // implements the remaining method in Y
}

在這種情況下，類X必須是abstract，因為它沒有完全實現Y，但實際上，類XX實現了Y。

類成員

抽象類可以具有靜態字段和靜態方法，你可以像使用任何其他類一樣使用帶有類引用的靜態成員（例如，AbstractClass.staticMethod()）。

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