Java编程那些事儿68——抽象类和接口(一)

Java编程那些事儿68——抽象类和接口(一)

陈跃峰

出自：http://blog.csdn.net/mailbomb

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8.9 抽象类和接口

在实际的项目中，整个项目的代码一般可以分为结构代码和逻辑的代码。就像建造房屋时，需要首先搭建整个房屋的结构，然后再细化房屋相关的其它的结构，也像制造汽车时，需要首先制作汽车的框架，然后才是安装配件以及美化等工作。程序项目的实现也遵循同样的道理。

在项目设计时，一个基本的原则就是——“设计和实现相分离”。也就是说结构代码和逻辑代码的分离，就像设计汽车时只需要关注汽车的相关参数，而不必过于关心如何实现这些要求的制作。程序设计时也是首先设计项目的结构，而不用过多的关系每个逻辑的代码如何进行实现。

前面介绍的流程控制知识，主要解决的是逻辑的代码的编写，而类和对象的知识，则主要解决结构代码的编写。那么还有一个主要的问题：如何设计结构代码呢？这就需要使用下面介绍的抽象类和接口的知识了。

8.9.1 抽象类

抽象类(Abstract Class)是指使用abstract关键字修饰的类，也就是在声明一个类时加入了abstract关键字。抽象类是一种特殊的类，其它未使用abstract关键字修饰的类一般称作实体类。例如：

public abstract class A{

public A(){}

}

抽象方法(Abstract Method)是指使用abstract关键字修饰的方法。抽象方法是一种特殊的方法，其它未使用abstract关键字修饰的方法一般称作实体方法。

public abstract void test();

抽象类和实体类相比，主要有以下两点不同：

l 抽象类不能使用自身的构造方法创建对象(语法不允许)

例如下面的语法是错误的：

A a = new A();

但是抽象类可以声明对象，例如下面的代码是正确的：

A a;

A a1,a2;

只是声明出的对象默认都是null的，无法调用其内部的非静态属性和非静态方法。

说明：抽象类可以使用子类的构造方法创建对象。

l 抽象类内部可以包含任意个(0个、1个或多个)抽象方法

抽象类内部可以包含抽象方法，也可以不包含抽象方法，对于包含的个数没有限制。而实体类内部不能包含抽象方法。

在抽象类内部，可以和实体类一样，包含构造方法、属性和实体方法，这点和一般的类一样。

抽象方法和实体方法相比，主要有以下几点不同：

l 抽象方法没有方法体

也就是说在声明抽象方法时，不能书写方法体的{}，而只能以分号结束方法。下面是实体方法和抽象方法声明的比较：

抽象方法声明：

public abstract void test(int a);

实体方法声明：

public void test(int a){

方法体

}

l 抽象方法所在的类必须为抽象类

也就是说，如果抽象方法声明在一个类内部，则该类必须为抽象类。(说明：抽象方法也可以出现在接口内部，这个将在后续进行介绍)。

这样，在继承时，如果继承的类是抽象类，而该抽象类中还包含抽象方法时，则该子类必须声明成抽象类，否则将出现语法错误。如果子类需要做成实体类的话，则必须覆盖继承的所有抽象方法。这个是抽象类最核心的语法功能——强制子类覆盖某些方法。

介绍了这么多抽象类和抽象方法的知识以后，那么抽象类有什么用途呢？

抽象类的用途主要有两个：

l 严禁直接创建该类的对象

如果一个类内部包含的所有方法都是static方法，那么为了避免其它程序员误用，则可以将该类声明为abstract，这样其它程序员只能使用类名.方法名调用对应方法，而不能使用对象名.方法名进行调用。这样的类例如API中的Math类

说明：配合final关键字使用，将必须该类被继承，这样将获得更加完美的效果。

l 强制子类覆盖抽象方法

这样可以使所有的子类在方法声明上保持一致，在逻辑上也必须将方法的功能保持一致。例如游戏中设计类时，设计了怪物类以及相关的子类，每个怪物类都有移动方法，但是每种怪物的移动规则又不相同，这样通过使每个怪物类的移动方法的声明保持一致，方便调用。可以参看前面多态部分的介绍获得更多的关于调用统一知识。

这是抽象类最主要的用途。就像现实社会中，各种银行网点保持统一的装修风格，各种快餐店(肯德基、麦当劳等)保持统一的装修甚至风味，这样便于生活中的识别。通过让存在继承关系的类中功能一样(但是内部实现规则不同)的方法声明成一样的，方便多态的使用。

那么什么时候在设计时使用抽象类呢？这个问题参看一下抽象类的用途自然就知道了。关于抽象类的知识先介绍这么多，下面介绍接口的知识，最终将对抽象类和接口进行一下比较。