Java基础（三）——抽象类和接口

一、抽象类

1、介绍

　　使用：abstract定义抽象类；abstract定义抽象方法，只有声明，不用实现；包含抽象方法的类必须定义为抽象类；抽象类中可以有普通方法，也可以有抽象方法；抽象类不能被实例化，但可以定义引用变量。
　　抽象关键字 abstract 和哪些不可以共存？final，private，static。
　　应用场景：在某些情况下，父类只知道其子类应该包含什么方法，但不知道这些子类如何实现这些方法；从多个具有相同特征的类中抽象出一个抽象类，以这个抽象类作为子类的模板，从而避免了子类设计的随意性。
　　作用：限制规定子类必须实现某些方法，但不关注实现细节。

2、应用

　　在某些情况下，某个父类只知道其子类应该包含怎样的方法，但不知道这些子类如何实现这些方法。从多个具有相同特征的类中抽象出一个抽象类，以这个抽象类作为子类的模板，从而避免了子类设计的随意性。
　　其他概念等，其他博客或书籍已介绍的很清楚，请读者自行百度，这里不做介绍。

3、案例

　　下面定义了两个类，一个学生类，一个老师类。学生有姓名和年龄属性，还有吃饭和学习两个方法。老师也有姓名和年龄属性，还有吃饭和教书两个方法。

 class Student {
     private String name;
     private String age;
 
     public void eat() {
         System.out.println("学生在吃饭");
     }
 
     public void study() {
         System.out.println("学生在学习");
     }
 }
 
 class Teacher {
     private String name;
     private String age;
 
     public void eat() {
         System.out.println("老师在吃饭");
     }
 
     public void teach() {
         System.out.println("老师在教书");
     }
 }

　　很明显，这两个类，学生和老师，都有共同的属性，姓名和年龄，也有共同的方法，吃饭。那么，就可以向上抽取一个抽象类，人。修改代码如下：

/**
 * 父类Person
 * 通过关键字 abstract 定义Person是一个抽象类
 */
abstract class Person {
    private String name;
    private String age;

    /**
     * abstract 抽象方法
     * 只有方法的定义，没有方法的实现。
     */
    public abstract void eat();
}

class Student extends Person {

    /**
     * 不同的子类有不同的实现
     */
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("学生在吃饭");
    }

    public void study() {
        System.out.println("学生在学习");
    }

}

class Teacher extends Person {

    /**
     * 不同的子类有不同的实现
     */
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("老师在吃饭");
    }

    public void teach() {
        System.out.println("老师在教书");
    }
}

　　补充一下：①抽象类不可以实例化，②如果子类不想实现父类的抽象方法的话，可以将子类也申明为 abstract ，再由他的子类来实现即可。
　　很明显，这样做，可以简化代码。但是，请读者不要以为只要是有共有的属性或者方法，就去使用抽象类，向上抽取为一个类。Java是面向对象的语言，封装、继承、多态是它的三大的特性（默认读者有一定的Java基础）。且这些概念百度到处都是，所以不赘述。那么，什么情况下，适合向上抽取一个抽象类呢？
　　抽象类，向上抽取，必须要有继承关系，也就是 is a 。这里，学生是一个人，老师也是一个人。所以抽取抽象类 Person。
　　代码示例：反例。

class Student {
    private String name;
    private String age;

    public void eat() {
        System.out.println("学生在吃饭");
    }

}

class Cat {
    private String name;
    private String age;

    public void eat() {
        System.out.println("猫在吃鱼");
    }
}

　　这里，定义了学生类，猫类。同样，他们都有姓名和年龄属性，还有吃饭方法。最好就不要抽取抽象类。因为猫和人的共同父类是什么？在现实生活中是找不到的。Java中，所谓一切皆对象，程序代码也只是将现实生活中的事物在计算机中的映射。所以，这里不要为了代码的简介而胡乱抽取一个父类。有读者可能会说，他们都是生物啊，可以抽取一个Biology类，那如果是一个球类和学生类呢？这里只是举了一个例子，希望说明问题。实际开发中，读者可灵活定义！ 

二、接口

1、介绍

　　接口可以理解成一种特殊的类，由静态常量和公共的抽象方法所组成。
　　类是一种具体实现体，而接口定义了某一批类所需要遵守的规范，接口不关心这些类的内部数据，也不关心这些类里方法的实现细节，它只规定这些类里必须提供某些方法。语法：

　　[修饰符] interface 接口名 [extends 父接口1,父接口2...] {
　　　　public static final String var1;
　　　　public static final String var2;
　　　　public abstract [返回类型] method1();
　　　　public abstract [返回类型] method2();
　　}

　　使用：接口只能用public修饰，不能使用private和protected；一个类可以实现一个或多个接口；Java中一个类只能继承一个父类，是不够灵活的，接口的出现将"多继承"通过另一种形式体现出来，即"多实现"；还可以与匿名内部类配合使用，多用于关注实现而不关注类的名称。其本质是利用了多态，而创建的是一个实现了该接口的类的实例。
　　成员固定格式：

　　成员常量：public static final
　　成员函数：public abstract

　　特点：接口是对外暴露的规则；接口是程序的功能扩展；接口可以用来多实现；类与接口之间是实现关系，且类可以继承一个类的同时实现多个接口；接口与接口之间可以有继承关系；接口中的方法只能是抽象方法。