【教程】Java 抽象类

系统管理员 2022-03-07 19:44 122阅读 0赞

# Java 抽象类 #

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在面向对象的概念中，所有的对象都是通过类来描绘的，但是反过来，并不是所有的类都是用来描绘对象的，如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象，这样的类就是抽象类。

抽象类除了不能实例化对象之外，类的其它功能依然存在，成员变量、成员方法和构造方法的访问方式和普通类一样。

由于抽象类不能实例化对象，所以**抽象类必须被继承，才能被使用**。也是因为这个原因，通常在设计阶段决定要不要设计抽象类。

父类包含了子类集合的常见的方法，但是由于父类本身是抽象的，所以不能使用这些方法。

在Java中抽象类表示的是一种继承关系，一个类只能继承一个抽象类，而一个类却可以实现多个接口。

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## 抽象类 ##

在Java语言中使用**abstract class**来定义抽象类。如下实例：

/* 文件名 : Employee.java */
    public abstract class Employee
    {
       private String name;
       private String address;
       private int number;
       public Employee(String name, String address, int number)
       {
          System.out.println("Constructing an Employee");
          this.name = name;
          this.address = address;
          this.number = number;
       }
       public double computePay()
       {
         System.out.println("Inside Employee computePay");
         return 0.0;
       }
       public void mailCheck()
       {
          System.out.println("Mailing a check to " + this.name
           + " " + this.address);
       }
       public String toString()
       {
          return name + " " + address + " " + number;
       }
       public String getName()
       {
          return name;
       }
       public String getAddress()
       {
          return address;
       }
       public void setAddress(String newAddress)
       {
          address = newAddress;
       }
       public int getNumber()
       {
         return number;
       }
    }

注意到该 Employee 类没有什么不同，尽管该类是抽象类，但是它仍然有 3 个成员变量，7 个成员方法和 1 个构造方法。 现在如果你尝试如下的例子：

/* 文件名 : AbstractDemo.java */
    public class AbstractDemo
    {
       public static void main(String [] args)
       {
          /* 以下是不允许的，会引发错误 */
          Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);
     
          System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
          e.mailCheck();
        }
    }

当你尝试编译AbstractDemo类时，会产生如下错误：

>     Employee.java:46: Employee is abstract; cannot be instantiated
>           Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);
>                        ^
>     1 error

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## 继承抽象类 ##

我们能通过一般的方法继承Employee类：

/* 文件名 : Salary.java */
    public class Salary extends Employee
    {
       private double salary; //Annual salary
       public Salary(String name, String address, int number, double
          salary)
       {
           super(name, address, number);
           setSalary(salary);
       }
       public void mailCheck()
       {
           System.out.println("Within mailCheck of Salary class ");
           System.out.println("Mailing check to " + getName()
           + " with salary " + salary);
       }
       public double getSalary()
       {
           return salary;
       }
       public void setSalary(double newSalary)
       {
           if(newSalary >= 0.0)
           {
              salary = newSalary;
           }
       }
       public double computePay()
       {
          System.out.println("Computing salary pay for " + getName());
          return salary/52;
       }
    }

尽管我们不能实例化一个 Employee 类的对象，但是如果我们实例化一个 Salary 类对象，该对象将从 Employee 类继承 7 个成员方法，且通过该方法可以设置或获取三个成员变量。

/* 文件名 : AbstractDemo.java */
    public class AbstractDemo
    {
       public static void main(String [] args)
       {
          Salary s = new Salary("Mohd Mohtashim", "Ambehta, UP", 3, 3600.00);
          Employee e = new Salary("John Adams", "Boston, MA", 2, 2400.00);
     
          System.out.println("Call mailCheck using Salary reference --");
          s.mailCheck();
     
          System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
          e.mailCheck();
        }
    }

以上程序编译运行结果如下：

>     Constructing an Employee
>     Constructing an Employee
>     Call mailCheck using  Salary reference --
>     Within mailCheck of Salary class
>     Mailing check to Mohd Mohtashim with salary 3600.0
>     
>     Call mailCheck using Employee reference--
>     Within mailCheck of Salary class
>     Mailing check to John Adams with salary 2400.

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## 抽象方法 ##

如果你想设计这样一个类，该类包含一个特别的成员方法，该方法的具体实现 由它的子类确定，那么你可以在父类中声明该方法为抽象方法。

Abstract 关键字同样可以用来声明抽象方法，**抽象方法只包含一个方法名，而没有方法体**。

**抽象方法没有定义，方法名后面直接跟一个分号，而不是花括号**。

//包含抽象方法的类，必须声明为抽象类。
    public abstract class Employee
    {
       private String name;
       private String address;
       private int number;
       
       public abstract double computePay();//抽象方法。
       
       //其余代码
    }

> 声明抽象方法会造成以下两个结果：
> 
>  *  **如果一个类包含抽象方法，那么该类必须是抽象类。**
>  *  **任何子类必须重写父类的抽象方法，或者声明自身为抽象类。**

继承抽象方法的子类必须重写该方法。否则，该子类也必须声明为抽象类。最终，必须有子类实现该抽象方法，否则，从最初的父类到最终的子类都不能用来实例化对象。

如果Salary类继承了Employee类，那么它必须实现computePay()方法：

/* 文件名 : Salary.java */
    public class Salary extends Employee
    {
       private double salary; // Annual salary
      
       public double computePay()
       {
          System.out.println("Computing salary pay for " + getName());
          return salary/52;
       }
     
       //其余代码
    }

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## 抽象类总结规定 ##

*  1. 抽象类不能被实例化(初学者很容易犯的错)，如果被实例化，就会报错，编译无法通过。只有抽象类的非抽象子类可以创建对象。
 *  2. 抽象类中不一定包含抽象方法，但是**有抽象方法的类必定是抽象类**。
 *  3. 抽象类中的抽象方法只是声明，不包含方法体，就是不给出方法的具体实现也就是方法的具体功能。
 *  4. **构造方法**，**类方法（用 static 修饰的方法）**不能声明为抽象方法。
 *  5. 抽象类的子类必须给出抽象类中的抽象方法的具体实现，除非该子类也是抽象类。