抽象类
1.抽象类
1.1抽象类概述
在Java中,一个没有方法体的方法定义为抽象方法,而类中如果有抽象方法,该类必须定义为抽象类。
1.2抽象类的特点
-
抽象类和抽象方法必须使用abstract关键字修饰
public abstract class 类名{}
public abstract void eat();
-
抽象类中不一定有抽象方法,有抽象方法的一定是抽象类
-
抽象类不能实例化
抽象类如何实例化呢?参照多态的方式,通过子类对象实例化,这叫抽象类多态
-
抽象类的子类:
要么重写抽象类中的所有抽象方法,要么是抽象类。
package com.szy001;
/*
抽象类
*/
public abstract class Animal {
//抽象方法
public abstract void eat();
public void sleep(){
System.out.println("睡觉");
}
}
package com.szy001;
public class Cat extends Animal{//抽象类的子类,它继承了抽象类
@Override
public void eat() {//重写了抽象方法
System.out.println("猫吃鱼");
}
}
package com.szy001;
public abstract class Dog extends Animal{//抽象类的子类要么重写抽象类中的所有方法,要么它本身也是个抽象类
//public abstract void eat();
}
package com.szy001;
public class AnimalDemo {
public static void main(String[] args) {
// Animal a=new Animal();//抽象类不能直接实例化
Animal a=new Cat();//抽象类可以通过子类对象实例化
a.eat();
a.sleep();
}
}
1.3抽象类的成员特点
-
成员变量
可以是变量,也可以是常量
-
构造方法
有构造方法,但是不能直接实例化(可以通过多态)
那么,构造方法的作用是什么呢?用于子类访问父类数据的初始化
-
成员方法
可以有抽象方法:限定子类必须完成某些动作(子类要重写抽象方法)
也可以有非抽象方法:提高代码复用性
package com.szy002; /* 抽象类 */ public abstract class Animal2 { private int age=20; private final String city="北京"; public Animal2(){ //无参构造方法 } public Animal2(int age){//带参构造方法 this.age=age; } public void show(){ age=40; System.out.println(age); // city="上海";常量不可赋值 System.out.println(city); } public abstract void eat();//抽象方法 }
package com.szy002; public class Cat2 extends Animal2{ @Override public void eat() {//重写父类的抽象方法 System.out.println("猫吃鱼"); } }
package com.szy002; /* 测试类 */ public class AnimalDemo2 { public static void main(String[] args) { Animal2 a=new Cat2(); a.eat(); a.show(); } }
案例:猫和狗(抽象类)
需求:请采用抽象类的思想实现猫和狗的案例,并在测试类中进行测试
package com.szy003;
public abstract class Animal3 {
private String name;
private int age;
public Animal3() {
}
public Animal3(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public abstract void eat();
}
package com.szy003;
public class Cat3 extends Animal3{
public Cat3() {//无参构造方法
}
public Cat3(String name, int age) {//带参构造方法
super(name, age);
}
@Override
public void eat() {
System.out.println("猫吃鱼");
}
}
package com.szy003;
public class Dog3 extends Animal3{
public Dog3() {//无参构造方法
}
public Dog3(String name, int age) {//带参构造方法
super(name, age);
}
@Override
public void eat() {
System.out.println("狗吃肉");
}
}
package com.szy003;
/*
测试类
*/
public class AnimalDemo3 {
public static void main(String[] args) {
Animal3 a=new Cat3();//采用无参构造方法
a.setName("加菲");
a.setAge(3);
System.out.println(a.getName()+a.getAge());
a=new Cat3("小花",4);//采用带参构造方法
System.out.println(a.getName()+a.getAge());
a=new Dog3();
a.setName("小白");
a.setAge(7);
System.out.println(a.getName()+a.getAge());
a=new Dog3("二黄",9);
System.out.println(a.getName()+a.getAge());
}
}
2.接口
2.1接口概述
接口就是一种公共的规范标准,只要符合规范标准,大家都可以通用
Java中的接口更多的体现在对行为的抽象
2.2接口的特点
-
接口用关键字interface修饰
public interface 接口名{}
-
类实现接口用implements表示
public class 类名 implements 接口名{}
-
接口不能实例化
接口如何实例化呢?参照多态的方式,通过实现类对象实例化,这叫接口多态。
多态的形式:具体类多态,抽象类多态,接口类多态。
多态的前提:有继承或者实现关系;有方法重写;有父(类/接口)引用指向(子/实现)类对象
-
接口的实现类:
要么重写接口中的所有抽象方法,要么是抽象类。
package com.szy004;
/*
定义了一个接口
*/
public interface Jumpping {
public abstract void jump();//定义一个抽象方法
}
package com.szy004;
public class Cat4 implements Jumpping{//类实现接口
@Override
public void jump() {
System.out.println("猫可以跳高了");
}
}
package com.szy004;
public abstract class Dog4 implements Jumpping{
//抽象类在实现接口时可以不重写接口的抽象方法,但是它具体的子类将来继承它的时候还是要重写接口的抽象方法
}
package com.szy004;
/*
测试类
*/
public class JumppingDemo {
public static void main(String[] args) {
// Jumpping j=new Jumpping();不可以实例化
Jumpping j=new Cat4();
j.jump();
}
}
2.3接口的成员特点
-
成员变量
只能是常量
默认修饰符:public static final
-
构造方法
接口没有构造方法,因为接口主要是对行为进行抽象的,是没有具体存在
一个类如果没有父类,默认继承自Object类
-
成员方法
只能是抽象方法
默认修饰符:public abstract
关于接口中的方法,JDK8和JDK9中有一些新特性,后面再讲解
package com.szy005;
public interface Inter {
public int num=10;
public final int num2=20;
public static final int num3=30;//接口中默认是public static final这种类型
// int num3=30;与上面的等价
// public Inter(){}报错,接口里不能有构造方法的
// public void show();接口里面不能有非抽象方法的
public abstract void method();
void show();//接口里的方法默认带了public abstract
}
package com.szy005;
/*
接口实现类
*/
//public class InterImpl implements Inter{
public class InterImpl extends Object implements Inter{//等价与上面的
public InterImpl(){
super();
}
@Override
public void method() {//重写接口的抽象方法method()
System.out.println("method");
}
@Override
public void show() {//重写接口的抽象方法show()
System.out.println("show");
}
}
package com.szy005;
/*
测试类
*/
public class InterfaceDemo {
public static void main(String[] args) {
Inter i= new InterImpl();
// i.num=20;报错,因为接口中的变量默认被final修饰
System.out.println(i.num);
// i.num2=40;报错,因为num2被final修饰了
System.out.println(i.num2);
System.out.println(Inter.num);//通过接口名直接访问num,说明num也是被静态修饰的
}
}
案例:猫和狗(接口)
需求:对猫和狗进行训练,他们就可以跳高了,这里加入了跳高功能,请采用抽象类和接口来实现猫狗案例,并在测试类中进行测试。
package com.szy006;
/*
接口
*/
public interface Jumpping6 {
public abstract void jump();
}
package com.szy006;
public abstract class Animal6 {
private String name;
private int age;
public Animal6() {
}
public Animal6(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public abstract void eat();
}
package com.szy006;
public class Cat6 extends Animal6 implements Jumpping6{
public Cat6() {
}
public Cat6(String name, int age) {
super(name, age);
}
@Override
public void eat() {
System.out.println("猫吃鱼");
}
@Override
public void jump() {
System.out.println("猫可以跳高了");
}
}
package com.szy006;
public class Dog6 extends Animal6 implements Jumpping6{
public Dog6() {
}
public Dog6(String name, int age) {
super(name, age);
}
@Override
public void eat() {
System.out.println("狗啃骨头");
}
@Override
public void jump() {
System.out.println("狗可以跳高了");
}
}
package com.szy006;
/*
测试类
*/
public class AnimalDemo6 {
public static void main(String[] args) {
//创建对象,调用方法
Jumpping6 j=new Cat6();
j.jump();
System.out.println("-----------");
Animal6 a=new Cat6();
a.setName("加菲");
a.setAge(8);
System.out.println(a.getName()+":"+a.getAge());
a.eat();
((Cat6)a).jump();//a为Animal6类型的,不能直接调用jump方法
System.out.println("----------");
a=new Cat6("布偶",3);
System.out.println(a.getName()+":"+a.getAge());
a.eat();
((Cat6)a).jump();//a为Animal6类型的,不能直接调用jump方法
System.out.println("----------");
Cat6 c=new Cat6();
c.setName("蓝宝石");
c.setAge(4);
System.out.println(c.getName()+":"+c.getAge());
c.eat();
c.jump();
System.out.println("************");
Animal6 b=new Dog6();
b.setName("金毛");
b.setAge(8);
System.out.println(b.getName()+":"+b.getAge());
b.eat();
((Dog6)b).jump();
System.out.println("-------------");
b=new Dog6("阿布",6);
System.out.println(b.getName()+":"+b.getAge());
b.eat();
((Dog6)b).jump();
System.out.println("-------------");
Dog6 d=new Dog6();
d.setName("哈士奇");
d.setAge(12);
System.out.println(d.getName()+":"+d.getAge());
d.eat();
d.jump();
System.out.println("-----------");
}
}
2.4类和接口的关系
- 类和类的关系:继承关系,只能单继承,但是可以多层继承。
- 类和接口的关系:实现关系,可以单实现,也可以多实现,还可以继承一个类的同时实现多个接口。
- 接口和接口的关系:继承关系,可以单继承,也可以多继承。
package com.szy007;
/*
接口1
*/
public interface Inter1 {
}
package com.szy007;
/*
接口2
*/
public interface Inter2 {
}
package com.szy007;
/*
接口3
*/
public interface Inter3 extends Inter1,Inter2{//接口之间可以单继承,也可以多继承
}
package com.szy007;
/*
实现类
*/
public class InterImpl extends Object implements Inter1,Inter2,Inter3{
//类可以继承类的同时实现多个接口
}
2.5抽象类和接口的区别
-
成员区别
抽象类:变量,常量;有构造方法;有抽象方法;也有非抽象方法
接口:常量;抽象方法
-
关系区别
类与类:继承,单继承
类与接口:实现,可以单实现,也可以多实现
接口与接口:继承,单继承,多继承
-
设计理念区别:
抽象类:对类抽象,包括属性、行为
接口:对行为抽象,主要是行为
案例:运动员和教练
需求:我们现在有乒乓球运动员和篮球运动员,乒乓球教练和篮球教练。为了出国交流,跟乒乓球相关的人员都需要学习英语。请用所学知识分析,这个案例中有哪些具体类,哪些抽象类,哪些接口,并用代码实现。
分析:从具体到抽象
实现:从抽象到具体
使用:使用的是具体的类的对象
package com.szy008;
/*
说英语接口
*/
public interface SpeakEnglish {
public abstract void speakEnglish();
}
package com.szy008;
/*
抽象类-人类
*/
public abstract class Person {
private String name;
private int age;
public Person() {
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public abstract void eat();//抽象的eat方法
}
package com.szy008;
/*
抽象类-教练类
*/
public abstract class Coach extends Person {
public Coach() {
}
public Coach(String name, int age) {
super(name, age);
}
public abstract void teach();
}
package com.szy008;
/*
抽象类-运动员类
*/
public abstract class Player extends Person{
public Player() {
}
public Player(String name, int age) {
super(name, age);
}
public abstract void study();
}
package com.szy008;
//具体类-篮球教练类
public class BasketballCoach extends Coach{
public BasketballCoach() {
}
public BasketballCoach(String name, int age) {
super(name, age);
}
@Override
public void teach() {
System.out.println("篮球教练教运动员如何投篮");
}
@Override
public void eat() {
System.out.println("篮球教练吃羊肉");
}
}
package com.szy008;
//具体类-乒乓教练类
public class PingPangCoach extends Coach implements SpeakEnglish{
public PingPangCoach() {
}
public PingPangCoach(String name, int age) {
super(name, age);
}
@Override
public void teach() {
System.out.println("乒乓教练教运动员正反手");
}
@Override
public void eat() {
System.out.println("乒乓球教练吃烤红薯");
}
@Override
public void speakEnglish() {
System.out.println("乒乓球教练说英语");
}
}
package com.szy008;
/*
具体类-篮球运动员类
*/
public class BasketballPlayer extends Player{
public BasketballPlayer() {
}
public BasketballPlayer(String name, int age) {
super(name, age);
}
@Override
public void study() {
System.out.println("篮球运动员学投篮");
}
@Override
public void eat() {
System.out.println("篮球运动员喝牛奶");
}
}
package com.szy008;
/*
具体类-乒乓球运动员类
*/
public class PingPangPlayer extends Player implements SpeakEnglish{
public PingPangPlayer() {
}
public PingPangPlayer(String name, int age) {
super(name, age);
}
@Override
public void study() {
System.out.println("乒乓球运动员学习正反手");
}
@Override
public void eat() {
System.out.println("乒乓球运动员喝椰子汁");
}
@Override
public void speakEnglish() {
System.out.println("乒乓球运动员说英语");
}
}
package com.szy008;
/*
测试类
*/
public class PersonDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
PingPangPlayer p1=new PingPangPlayer();
p1.setName("王浩");
p1.setAge(23);
System.out.println(p1.getName()+p1.getAge());
p1.study();
p1.eat();
p1.speakEnglish();
BasketballPlayer b1=new BasketballPlayer();
b1.setName("章正");
b1.setAge(33);
System.out.println(b1.getName()+b1.getAge());
b1.study();
b1.eat();
}
}
3.形参和返回值
3.1类名作为形参和返回值
-
方法的形参是类名,其实需要的是该类的对象
-
方法的返回值是类名,其实返回的是该类的对象
package com.szy009; public class Cat9 { public void eat(){ System.out.println("猫吃鱼"); } }
package com.szy009; public class CatOperator { public void useCat(Cat9 c){//类名作为形参 c.eat(); } public Cat9 getCat(){//类名作为返回值 Cat9 c=new Cat9(); return c; } }
package com.szy009; /* 测试类 */ public class Cat9Demo { public static void main(String[] args) { //创建操作类对象,并调用方法 CatOperator c1=new CatOperator(); Cat9 c2=new Cat9(); c1.useCat(c2); Cat9 c3=c1.getCat(); c3.eat(); } }
3.2抽象类名作为形参和返回值
- 方法的形参是抽象类名,其实需要的是该抽象类的子类对象
- 方法的返回值是抽象类名,其实返回的是该抽象类的子类对象
package com.szy010;
public abstract class Animal10 {
public abstract void eat();
}
package com.szy010;
public class Cat10 extends Animal10{
@Override
public void eat() {
System.out.println("猫吃鱼");
}
}
package com.szy010;
public class AnimalOperator10 {
public void useAnimal(Animal10 a){
a.eat();
}
public Animal10 getAnimal(){
Animal10 a=new Cat10();
return a;
}
}
package com.szy010;
/*
测试类
*/
public class Animal10Demo {
public static void main(String[] args) {
//创建操作类对象,并调用方法
AnimalOperator10 a1=new AnimalOperator10();
Animal10 a2=new Cat10();
a1.useAnimal(a2);
Animal10 a3=a1.getAnimal();
a3.eat();
}
}
3.3接口名作为形参和返回值
-
方法的形参是接口名,其实需要的是该接口的实现类对象
-
方法的返回值是接口名,其实返回的是该接口的实现类对象
package com.szy011; /*接口*/ public interface Jumpping { void jump(); }
package com.szy011; /* 操作类 */ public class JumppingOpreator { public void useJumppig(Jumpping j){ j.jump(); } public Jumpping getJumpping(){ Jumpping j=new Cat11(); return j; } }
package com.szy011; /* 接口的实现类 */ public class Cat11 implements Jumpping{ @Override public void jump() { System.out.println("猫猫跳高"); } }
package com.szy011; /* 测试类 */ public class JumppingDemo { public static void main(String[] args) { //创建操作类对象,并调用方法 JumppingOpreator jo=new JumppingOpreator(); Jumpping j=new Cat11(); jo.useJumppig(j); Jumpping j2=jo.getJumpping(); j.jump(); } }
package com.szy011;
/*
测试类
*/
public class JumppingDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建操作类对象,并调用方法
JumppingOpreator jo=new JumppingOpreator();
Jumpping j=new Cat11();
jo.useJumppig(j);
Jumpping j2=jo.getJumpping();
j.jump();
}
}