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Java抽象类

作者:微学网发布时间:2019-09-13 08:53:48

什么是抽象类

在面向对象的概念中,所有对象都由类表示,但相反,并非所有类都由对象表示。 如果一个类没有足够的信息来描述具体对象,那么这个类就是一个抽象类。

  • 除了抽象类无法实例化对象这一事实外,该类的其他函数仍然存在,并且成员变量,成员方法和构造函数的访问方式与普通类相同。

  • 由于抽象类无法实例化对象,因此必须先将它们继承,然后才能使用它们。 也正是出于这个原因,设计抽象类的决定通常是在设计时进行的。

  • 超类包含子类集合的常用方法,但由于超类本身是抽象的,因此不能使用这些方法。

  • 抽象类表示Java中的继承关系。 一个类只能继承一个抽象类,而一个类可以实现多个接口。

如何定义抽象类

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;
   }
}

请注意,Employee类没有什么不同。 虽然它是一个抽象类,但它仍然有三个成员变量,七个成员方法和一个构造函数。 现在,如果您尝试以下示例:

/* 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();
    }
}

当您尝试编译AbstractDemo类时,会发生以下错误:

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

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.

抽象方法

如果要设计一个包含特定成员方法的类,该方法的实现由其子类确定,则可以将该方法声明为父类中的抽象方法。

Abstract关键字也可用于声明Abstract方法,它只包含一个方法名称而不包含方法体。

抽象方法未定义,方法名称后跟分号而不是花括号。

public abstract class Employee
{
   private String name;
   private String address;
   private int number;

   public abstract double computePay();

   //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
}

抽象类总结规定

  • 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。

  • 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。

  • 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。

  • 构造方法,类方法(用 static 修饰的方法)不能声明为抽象方法。

  • 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。