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Java 接口实现和继承关系


 

   

  一。抽象类

  有时候,我们可能想要构造一个很抽象的父类对象,它可能仅仅代表一个分类或抽象概念,它的实例没有任何意义,因此不希望它能被实例化。例如:有一个父类“水果(Fruit)”,它有几个子类“苹果(Apple)”、“橘子(Orange)”、“香蕉(Banana)”等。水果在这里仅仅只是作为一个分类,显然水果的实例没有什么意义(就好像一个人如果告诉你他买了一些水果但是却不告诉你是苹果还是橘子,你很难想象他到底买的是什么。)。而水果类又要能被子类化,这就要求我们使用抽象类(abstract class)来解决这个问题。

  在java中,通过在class关键字前增加abstract修饰符,就可以将一个类定义成抽象类。抽象类不能被实例化。例如:

  定义抽象类水果(Fruit)

  public abstract class Fruit {

  ……

  }

  如果我们试图用以下语句来获得一个实例,将无法编译成功。

  Fruit fruit = new Fruit();

  而我们仍然可以构造水果类的子类,如:

  子类“苹果(Apple)”

  public class Apple extends Fruit {

  ……

  }

  子类“橘子(Orange)”

  public class Orange extends Fruit {

  ……

  }

  这样就达到我们的目的了。

  抽象类除了能象普通类一样可以拥有一般的属性和方法,也可以拥有抽象方法(abstract method)。例如:

  抽象类“形状(Shape)”拥有抽象方法draw()。

  public abstract class Shape {

  ……

  public abstract void draw();

  ……

  }

  抽象方法与抽象的行为相对应,通常是这个行为对父对象没有意义,而子对象有具体动作。例如方法draw()对于类Shape没有意义,而类Shape的子类矩形(Rectangle)的方法draw()可以有实际的动作(根据矩形的四个顶点画出矩形的四个边),子类圆(Circle)的方法draw()也可以有实际的动作(根据圆心和半径画出圆周)。

  抽象类可以有抽象方法也可以没有抽象方法;但是如果一个类有抽象方法,那这个类只能定义为抽象类。

  如果按照以下代码类“形状(Shape)”仍然拥有抽象方法draw(),但没有定义为抽象类,将会编译失败。

  public class Shape {

  ……

  public abstract void draw();

  ……

  }

  抽象方法还有一个特点是,它强迫子类要么仍然保持抽象性(即不具体实现该方法并仍然定义为抽象类),要么具体表现出这个方法的行为(实现具体的动作或者通过抛出UnsupportedOperationException异常来表明不支持该行为)。这样也可以强化多态性。

  二 接口

  下面谈谈接口(interface)。java语言使用关键字interface定义一个接口。接口也是抽象对象,它甚至比抽象类更抽象。接口中的方法都是抽象方法。

  一个接口可以继承其他接口;一个类通过关键字implements声明要实现一个接口,并具体实现接口的方法。

  例如:有一个接口InterfaceA,

  Java代码

  public interface InterfaceA {

  void methodA();

  }

  类ClassA实现接口InterfaceA。

  Java代码

  public class ClassA implements InterfaceA {

  public void methodA() {

  System.out.println( "methodA of ClassA implements InterfaceA" );

  }

  }

  如果是抽象类实现一个接口,那么抽象类中可以不具体实现接口的方法(保持其抽象性),而由其子类去实现。

  抽象类ClassB实现接口InterfaceA,但是没有具体实现方法methodA(),

  Java代码

  public abstract class ClassBS implements InterfaceA{ }

  子类ClassBSub实现接口InterfaceA,但是没有具体实现方法methodA(),

  Java代码

  public class ClassBSub implements InterfaceA{

  public void methodA() {

  System.out.println( "methodA of ClassBSub the subclass of ClassB" );

  }

  }

  接口和抽象类显著的共同点是接口和抽象类都可以有抽象方法。

  接口和抽象类的不同点有:

  (1)抽象类可以有实例变量,而接口不能拥有实例变量,接口中的变量都是静态(static)的常量(final)。

  (2)抽象类可以有非抽象方法,而接口只能有抽象方法。

  java允许一个接口继承多个父接口,也允许一个类实现多个接口,而这样的多继承有上面提到的缺点马?

  答案是没有,这是由接口的抽象性决定的。

  正如前面介绍的,在接口中不能有实例变量,只能有静态的常量,不能有具体的方法(包含方法体),只能有抽象方法,因此也就摒弃了多继承的缺点。

  对于一个类实现多个接口的情况,因为接口只有抽象方法,具体方法只能由实现接口的类实现,在调用的时候始终只会调用实现类的方法(不存在歧义),因此不存在多继承的第二个缺点;而又因为接口只有静态的常量,但是由于静态变量是在编译期决定调用关系的,即使存在一定的冲突也会在编译时提示出错;而引用静态变量一般直接使用类名或接口名,从而避免产生歧义,因此也不存在多继承的第一个缺点。

  对于一个接口继承多个父接口的情况也一样不存在这些缺点。

  请看以下示例。

  接口A:

  Java代码

  public interface InterfaceA {

  int len = 1 ;

  void output();

  }

  接口B:

  Java代码

  public interface InterfaceB {

  int len = 2 ;

  void output();

  }

  接口InterfaceSub继承接口A和接口B:

  Java代码

  public interface InterfaceSub extends InterfaceA, interfaceB { }

  类Xyz实现接口InterfaceSub:

  Java代码

  public class Xyz implements InterfaceSub {

  public void output() {

  System.out.println( "output in class Xyz." );

  }

  public void outputLen( int type) {

  switch (type) {

  case InterfaceA.len:

  System.out.println( "len of InterfaceA=." +type);

  break ;

  case InterfaceB.len:

  System.out.println( "len of InterfaceB=." +type);

  break ;

  }

  }

  public static void main(String[] args) {

  Xyz xyz= new Xyz ();

  xyz .output();

  xyz .outputLen();

  }

  以上代码不存在什么问题,但是如果试图编写以下存在冲突的代码,则会编译失败。

  Java代码

  Xyz xyz = new Xyz();

  int len = xyz.len;

  System.out.println(len);