一文帶你搞懂Java中Object類和抽象類

2022-08-30 18:05:00

一、抽象類是什麼

在物件導向的概念中，所有的物件都是通過類來描繪的，但是反過來，並不是所有的類都是用來描繪物件的，如果一個類中沒有包含足夠的資訊來描繪一個具體的物件，這樣的類就是抽象類。

由於抽象類不能範例化物件，所以抽象類必須被繼承，才能被使用。也是因為這個原因，通常在設計階段決定要不要設計抽象類。

父類別包含了子類集合的常見的方法，但是由於父類別本身是抽象的，所以不能使用這些方法。

二、初始抽象類

2.1 基本語法

在 Java 語言中使用 abstract class 來定義抽象類。如下範例：

abstract class Employee {
    
    //普通的成員屬性
    private String name;
    private String address;

    //構造方法
    public Employee(String name, String address) {
        this.name = name;
        this.address = address;
    }

    //普通的成員方法
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }
}

注意到該 Employee 類沒有什麼不同，儘管該類是抽象類，但是它仍然有成員變數，成員方法和構造方法

注意：抽象類也是類，內部可以包含普通方法和屬性，甚至構造方法

public static void main(String[] args) {
        Employee employee = new Employee("zhangsan","shanxi");
    }

程式碼可以編譯通過嗎?

我們可以發現抽象類是無法範例化物件的.

2.2 繼承抽象類

1.抽象方法的許可權

abstract class Shape {
    abstract private void func();
}

抽象類要被繼承，需要子類實現抽象方法，所以抽象方法的許可權不能是private.

注意：抽象方法沒有加存取限定符時，預設是public.

abstract class Shape {
    abstract final void func();
}

** 抽象方法不能被final和static修飾，因為抽象方法要被子類重寫**

先寫一個Shape抽象類

abstract class Shape {
    //被abstract修飾的抽象方法，沒有方法體
    abstract public void draw();
    abstract void calcArea();
}

抽象類必須被繼承，並且繼承後子類要重寫父類別中的抽象方法，否則子類也是抽象類，必須要使用 abstract 修飾

class Circle extends Shape {
    private double r;
    final private static double PI = 3.14;

    public Circle(double r) {
        this.r = r;
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("畫圓!");
    }

    @Override
    void calcArea() {
        System.out.println("面積為: "+PI*r*r);
    }
}

public static void main(String[] args) {
        Circle circle = new Circle(2);
        circle.draw();
        circle.calcArea();
    }

實現父類別的抽象方法後，即可正常範例化

class Rect extends Shape {
    @Override
    public void draw() {
        
    }
}

子類繼承抽象類時，要麼把抽象方法全部實現，不然將子類繼續抽象化.

三、抽象類總結

1.抽象類中必須使用abstract修飾類

2.抽象類中可以包含普通類所能包含的成員

3.抽象類和普通類不一樣的是：抽象類可以包含抽象方法.

4.抽象方法使用abstract修飾的，這個方法沒有具體的實現

5.不能範例化抽象類

6.抽象類最大的意義就是被繼承

7.如果一個普通類繼承了一個抽象類，那麼必須重寫抽象類當中的方法，否則寫為抽象類

8.抽象方法不能是私有的,static?也就是要滿足重寫的規則

9.final？不可以它和abstract是矛盾的

10.抽象類當中可以有構造方法，為了方便子類呼叫，來初始化類中的成員變數.

11.抽象類的出現，是為了讓程式設計師更早的發現錯誤，防止出錯，讓編譯器及時提醒我們.

四、Object類

4.1 初始Object

Java Object 類是所有類的父類別，也就是說 Java 的所有類都繼承了 Object，子類可以使用 Object 的所有方法。

Object 類位於 java.lang 包中，編譯時會自動匯入，我們建立一個類時，如果沒有明確繼承一個父類別，那麼它就會自動繼承 Object，成為 Object 的子類。

class Person {
    
}
class Person extends Object {
    
}

這兩種是一模一樣的.

4.2 toString

Object中的toString方法

public static void main(String[] args) {
        Circle circle = new Circle(2);
        System.out.println(circle);
    }

我們要列印circle物件具體內容的話，需要重寫toString方法.

public String toString() {
        return "Circle{" +
                "r=" + r +
                '}';
    }

4.3 equals

在Java中，進行比較時：

a.如果雙等號左右兩側是基本型別變數，比較的是變數中值是否相同

b.如果雙等號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

c.如果要比較物件中內容，必須重寫Object中的equals方法，因為equals方法預設也是按照地址比較的：

public static void main(String[] args) {
        Circle circle = new Circle(2);
        Circle circle1 = new Circle(2);
        int a = 1;
        int b = 1;
        System.out.println(a == b);
        System.out.println(circle == circle1);
        System.out.println(circle.equals(circle1));
    }

每次new一個物件都會在堆開闢一個新的空間.

Object定義的equals方法，在兩個物件呼叫時對比的是兩個物件地址是否相等，而不是具體物件中的內容這時候我們需要重寫equals方法.

 @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if(obj == null) {
            return false;
        }
        if(this == obj) {
            return true;
        }
        if(!(obj instanceof Circle)) {
            return false;
        }
        Circle circle = (Circle)obj;
        return this.r == circle.r;
    }

比較物件中內容是否相同的時候，一定要重寫equals方法。

4.4 hashcode

我們可以發現toString方法中有使用到這個方法，我們目前只需要知道它是一個記憶體地址，然後呼叫Integer.toHexString()方法，將這個地址以16進位制輸出。

public static void main(String[] args) {
        Circle circle1 = new Circle(2);
        Circle circle2 = new Circle(2);
        System.out.println(circle1.hashCode());
        System.out.println(circle2.hashCode());
    }

我們認為兩個儲存相同值的Circle物件，在呼叫Object的hashcode方法時，輸出的值不一樣.

//重寫hashCode方法
@Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(r);
    }

當我們重寫hashCode後,當兩個物件儲存的內容一樣時，輸出的雜湊值是一樣的.

結論:

1、hashcode方法用來確定物件在記憶體中儲存的位置是否相同

2、事實上hashCode() 在雜湊表中才有用，在其它情況下沒用。在雜湊表中hashCode() 的作用是獲取物件的雜湊碼，進而確定該物件在雜湊表中的位置。

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