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Java抽象类和接口


 

   

  面向对象设计过程中重要的一点是如何进行抽象,即把“问题空间”中的元素与“方案空间”中的元素建立理想的一对一的映射关系。抽象类和接口便是抽象过程中的产物。

  一、抽象类

  我们知道,对象是通过类来产生的,但是并非所有的类都可以描述具体的对象。

  如果一个类中不包含足够的信息来描述具体的对象,就成为了抽象类。抽象类是对一类有着相同特征,但细节上却有着不同表现的对象的抽象。比如,鸟类都会叫,但是不同的鸟叫法肯定是不同的,可以抽象出“叫”这个概念。

  定义下面一个鸟类:

  public abstract class Bird {

  private String color;

  public String getColor() {

  return color;

  }

  public void setColor(String color) {

  this.color = color;

  }

  public Bird(){

  }

  public abstract void sing();//鸣叫

  }

  //喜鹊

  class Magpie extends Bird{

  public void sing() {

  System.out.println("I can sing in a whisper. ");

  }

  }

  抽象类特征:

  (1)抽象类用abstract关键字修饰

  (2)抽象类中的抽象方法用abstract关键字修饰,没有方法体(具体实现)。

  (3)抽象类可以包含非抽象方法

  (4)抽象类可以不包含抽象方法(设计成抽象类就没什么意义了吧。。。),但包含抽象方法的类一定是抽象类

  (5)抽象类本质也是类,只能单继承

  (6)抽象类不能实例化,不能new。我们前面说过它不描述具体的对象,肯定也不能实例化了

  (7)抽象类可以有实例变量和构造方法

  二、接口

  接口是一组方法特征的集合,是契约,规定了你可以做什么。软件设计过程中要依赖抽象,而非具体实现。

  像我们电脑上的usb接口,无论你是硬盘、u盘、还是手机,只要你实现了usb规定的接口,便能够联通电脑。

  上面抽象类的例子中,我想加入一个“飞”的功能,考虑到并非所有的鸟都会飞,比如:企鹅,鸵鸟,鸭子等等,该怎么办呢?

  修改抽象类肯定是不合适的:1、违反开闭原则,2:会使得所有的子类都继承到“飞”这一功能,我们会看到满天的鸭子在飞了^_^。

  我们可以定义下面一个接口:

  public interface IFly {

  void fly();

  }

  //喜鹊可以实现IBird中的接口:

  class Magpie extends Bird implements IFly {

  public void sing() {

  System.out.println("I can sing in a whisper. ");

  }

  public void fly(){

  System.out.println("我会飞了!");

  }

  }

  喜鹊实现了IFly中的fly接口,终于可以飞起来了。

  那如果需要给鸟类增加一个游泳的功能呢?自己去想。。。

  接口的特征:

  (1)修饰符:public,abstract,default(不写)

  (2)关键字:interface

  (3)接口中的方法都是抽象方法,不可以有实现。

  (4)接口中的方法默认都是public abstract的,实现类中必须使用public修饰。

  (5)接口中的所有方法都必须在实现类(抽象类除外)中实现。

  (6)接口中的变量默认为public static final的。

  (7)一个类可以实现多个接口。

  三、应用场景

  1)抽象类体现的是“is a”的关系,如果某一些类的实现有共通之处,则可以抽象出来一个抽象类,让抽象类实现共通的代码,而个性化的方法则由各个子类去实现。

  2)接口体现的是“like a”的关系,表现的是不同类对象在行为上的抽象。比如飞机和鸟都会飞,可以抽离出飞的接口,但他们非同类。

  3)在软件设计中,当你需要接口与实现分离,封装变化的时候,面向接口编程显得尤为重要。

  比如Ioc思想,客户端不关心你具体是什么类,具体对象由容器来注入。

  再比如两个系统交互,良好的设计是双方提供接口,不关心内部实现,减少耦合性的同时,封装了变化。

  很多设计原则、设计思想以及设计模式都体现出面向接口编程的重要性:开闭原则,接口隔离,依赖倒置,适配器模式等等。