Java 超詳細講解抽象類與介面的使用

2022-04-02 13:01:45

一、抽象類

在Java中，如果一個類被abstract修飾稱為抽象類，抽象類中被abstract修飾的方法稱為抽象方法，抽象方法不用給出方法體。

1、抽象類的語法

//抽象類：被abstract修飾的類
public abstract class Shape{
   //抽象方法：被abstract修飾的方法，沒有方法體
   public abstract void drew();
   //抽象類中也可以增加普通方法和屬性
   public double getArea(){
      return area;
   }
}

【注】抽象類也可以包括普通的方法和屬性，甚至構造方法

2、抽象類的特性

抽象類不能直接範例化物件
抽象類不能被private、final和static修飾，因為抽象方法要被子類重寫
抽象類中不一定包含抽象方法
抽象類必須被繼承，如果被普通子類繼承，繼承後子類需要重寫父類別中的抽象方法
如果抽象類B繼承抽象類A，B中可以不用重寫A中抽象類，但其最後繼承的子類需要重寫所有的抽象方法。

3、抽象類的作用

抽象類本身不能被範例化，要想使用，只能建立該抽象類的子類，然後通過子類重寫抽象類中的抽象方法。使用抽象類相當於多了一層編譯器的檢驗。

有些情況下實際工作不應該由父類別完成，而應由子類完成，如果誤用為父類別，父類別為抽象類時就會在範例化時報錯。

二、介面

1、介面的概念

介面就是公共的行為規範標準，大家在實現的時候，只要符合規範標準，就可以通用。在Java中，介面可以看成：多個類的公共規範，是一種參照資料型別。使用關鍵字interface。

public interface 介面名稱{
    // 抽象方法
    public abstract void method1(); // public abstract 是固定搭配，可以不寫
    public void method2();
    abstract void method3();
    void method4();
// 注意：在介面中上述寫法都是抽象方法，
}

【注】

建立介面時，命名一般以大寫字母“I”口頭
介面中和抽象方法預設public abstract
成員變數預設public static final

2、介面使用

介面不能直接使用，需要有一個類來實現該介面，實現介面中所有的抽象方法

public class 類名稱 implements 介面名稱{

//……

}

【注】子類與父類別之間是extends繼承關係，類與介面之間是implements實現關係

3、介面特性

介面中的類不能在介面中實現，只能在實現介面的類中實現
使用interface修飾
介面不能使用new直接範例化
介面中可以定義實現了的方法，使用default或者static修飾
default方法是介面的預設方法，也可以在實現類中重寫這個方法
一個類可以實現過個介面，使用逗號隔開
介面中不能有構造方法和靜態程式碼塊

4、實現多個介面

Java中，類與類是單繼承的關係，一個子類只能有一個父類別，即Java不支援多繼承。但是一個類可以實現多個介面。

class Animal{
    protected String name;
    public Animal(String name){
        this.name=name;
    }
}
interface IFlying{
    void fly();
}
interface IRunning{
    void run();
}
interface ISwimming{
    void swim();
}
class Duck extends Animal implements IFlying,IRunning,ISwimming{
    public Duck(String name) {
        super(name);
    }
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("Duck正在飛！");
    }
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Duck正在跑！");
    }
    @Override
    public void swim() {
        System.out.println("Duck正在游泳！");
    }
}

【注】一個類可以實現多個介面，每個介面中的抽象方法都要實現。（使用ctrl+i快速實現介面）

5、介面間的繼承

在Java中，類與類之間是單繼承，一個類可以實現多個介面，介面與介面之間可以多繼承。用介面可以達到多繼承的的目的。

interface Animal extends IRunning,IFlying{
    //……
}

介面繼承介面，達到複用的效果，使用關鍵字extends。

6、常用的介面

（1）Comparable介面

import java.util.Arrays;
class Student implements Comparable{
    private String name;
    private int age;
    public Student(String name,int age){
        this.name=name;
        this.age=age;
    }
    @Override  //重寫toString方法
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + ''' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
    @Override  //重寫Comparable中的compareTo方法
    public int compareTo(Object o) {
        Student x=(Student)o;
        if(this.age>x.age){
            return -1;
        }if(this.age<x.age){
            return 1;
        }else{
            return 0;
        }
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Student[] students=new Student[3];
        students[0]=new Student("zhangsan",18);
        students[1]=new Student("lisi",22);
        students[2]=new Student("liming",21);
        Arrays.sort(students);
        System.out.println(Arrays.toString(students));
    }
}

當我們對students進行排序時，編譯器不能確定通過什麼排序，此時會報錯，需要重寫Comparable介面中的compareTo方法。

（2）Cloneable介面

Object類中存在一個clone方法，掉哦用這個方法可以建立一個物件的拷貝。要想合法呼叫clone方法，必須先實現Cloneable介面。否則會丟擲CloneNotSupportedException異常。

class Person implements Cloneable{
    private String name;
 
    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + ''' +
                '}';
    }
 
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
public class TestDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Person person1=new Person("zhangsan");
        Person person2=(Person)person1.clone();
 
    }
}

Cloneable為空介面。空介面：標記介面。證明當前類是可以被克隆的。此時克隆的物件提供了副本，修改其中的資訊不會對原資訊產生影響。Cloneable拷貝出的物件是一份“淺拷貝”。

三、Object類

Object類是Java預設提供的一個類。Java裡面除了Object類，所有的類都是存在繼承關係的。預設繼承Object父類別。如果要列印物件中的內容，可以直接重寫Object類中的toString方法。

【注】使用Object可以接受所有類的物件

物件比較equals()方法

在Java中，==進行比較時：

如果==左右兩側是基本型別變數，比較的是變數中的值是否相等
如果==左右兩側是參照型別變數，比較的是參照變數地址是否相同
如果要比較物件中的內容，必須重寫Object中的equals方法，因為equald方法預設也是按照地址比較的

//Object類中的equals方法
public boolean equals(Object obj){
    return (this==obj);//使用參照中的地址直接來比較
}

【注】比較物件中內容是否相同時，一定要重寫equals方法

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