Java - 提高(1) - 抽象类与接口

Java基础系列学习笔记

参考资料来源 :

http://www.cnblogs.com/chenssy/

<Java编程思想> , 以及其他网络上的学习资料

如有错误 , 烦请指正 , 欢迎讨论

抽象类

在面向对象的领域中一切都是对象,同样所有的对象都是通过类来描述的,但并不是所有的类都来描述对象的.
如果一个类没有足够的信息来描述一个具体对象,而需要其他具体的类来支撑它,那这样的类,我们称之为抽象类.

在面向对象领域由于抽象的概念在问题领域没有对应的具体概念,所以抽象概念的抽象类是不能实例化的.
同时,抽象类体现了数据抽象的思想,是实现多态的一种机制.
它定义了一组抽象的方法,至于这组抽象方法的具体表现形式由派生类来实现.
同时抽象类提供了继承的概念,它的出发点就是为了继承,否则它没有存在的任何意义.

所以说,定义的抽象类一定是用来继承的.

包含了抽象方法的类叫作"抽象类".如果一个类里包含了一个或多个抽象方法,类就必须指定成抽象类.

即使不包括任何 abstract 方法，亦可将一个类声明成“抽象类”。
如果一个类没必要拥有任何抽象方法，而且我们想禁止那个类的所有实例，这种能力就会显得非常有用。

如果从一个抽象类继承，而且想生成新类型的一个对象，就必须为基础类中的所有抽象方法提供方法定义。

使用抽象类时需要注意以下几点:
1. 抽象类不能被实例化,实例化的工作应该由它的子类来完成,他只需要有一个引用即可.
2. 抽象方法必须由子类来进行重写
3. 只要包含一个抽象方法,该类必定要定义成抽象类
4. 抽象类中可以包含具体的方法,也可以不包含
5. 子类中的抽象方法不能与父类的抽象方法同名
6. abstract不能与final并列使用
7. abstract 不能与private、static、final或native并列修饰同一个方法

我们来举个栗子:

	//抽象父类 
	public abstract class Animal {
	        public abstract void cry();
	}
	
	//子类
	public class Cat extends Animal {
	        @Override
	        public void cry() {
	                System.out.println("猫...");
	        }
	}
	//子类
	public class Dog extends Animal {
	        @Override
	        public void cry() {
	                System.out.println("狗...");
	        }
	}
	
	public static void main(String[] args) {
	        Animal cat = new Cat();
	        Animal dog = new Dog();
	        cat.cry();
	        dog.cry();
	}
	
	输出:
	        猫...
	        狗...
	

创建抽象类和抽象方法非常有用,因为它们可以使类的抽象性明确起来,并告诉用户和编译器打算怎么使用它们.

抽象类还是有用的重构器,因为它可以使我们很容易的将公共方法沿着集成层次结构向上移动.

接口

"interface"接口关键字 使抽象的概念更深入了一层。我们可以将其想象为一个"纯抽象类"，不过要明确的一点是：接口本身不是类。

它允许创建者规定一个类的基本形式：方法名，自变量列表以及返回类型，但不规定方法主体。

接口只是一种形式，并不提供实现的细节。

接口是用来建立类与类之间协议，所提供的一种形式，而没有具体的实现。
同时实现该接口的实现类必须实现该接口的所有方法。

接口是抽象类的衍生，java了保证数据安全是不能多重继承的，也就是说继承只能存在一个父类，但是接口不同，
一个类可以同时实现多个接口，不管这些接口之间有没有关系，所以接口弥补了抽象类不能多重继承的缺陷，
但是推荐继承和接口共同使用，因为这样既可以保证数据安全性又可以实现多重继承。

在使用接口的过程中需要注意如下几个问题：
1. Interface接口的所有方法访问权限会自动声明为public。
2. 接口中可以定义"成员变量" 或者说是 "不可变的变量"，因为接口中的"成员变量"会自动变为"public static final"，可以通过类名直接访问。
3. 接口中不存在实现的方法
4. 实现接口的非抽象类必须要实现该接口的所有方法。抽象类可以不用实现。
5. 不能使用new操作符实例化一个接口
6. 在实现多接口的时候一定要避免方法名的重复

抽象类与接口的区别

(这个我觉得原博主总结的非常好呀)

1. 语法层次
抽象类方式中，抽象类可以拥有任意范围的成员数据，同时也可以拥有自己的非抽象方法。
但是接口方式中，它仅能有静态变量，不能修改成员数据(我们一般不在接口中使用成员变量),从某种程度上讲，接口是抽象类的特殊化。

抽象类中的抽象方法 访问类型可以使用 public,protected
接口中的方法只能是 public

2. 设计层次
i. 抽象层次不同
抽象类是对类抽象，而接口是对行为抽象。
抽象类是对整个类 整体进行抽象，包括属性，行为，但是接口却是对类的局部(行为)进行抽象。

ii. 跨域不同
抽象类所跨域的是具有相似特点的类，而接口却可以跨域不同的类。
抽象类是从子类中发现公共部分，然后泛化成抽象类，子类继承该父类即可，但是接口不同，实现它的子类可以不存在任何关系。

例如猫、狗可以抽象成一个动物类抽象类，具备叫的方法。
鸟、飞机可以实现飞Fly接口，具备飞的行为，这里我们总不能将鸟、飞机共用一个父类吧！

所以说抽象类所体现的是一种继承关系，要想使得继承关系合理，父类和派生类之间必须存在"is-a" 关系，即父类和派生类在概念本质上应该是相同的。
对于接口则不然，并不要求接口的实现者和接口定义在概念本质上是一致的， 仅仅是实现了接口定义的契约而已。

iii. 设计层次不同
对于抽象类而言，它是自下而上来设计的，我们要先知道子类才能抽象出父类，而接口则不同，
它根本就不需要知道子类的存在，只需要定义一个规则即可，至于什么子类、什么时候怎么实现它一概不知。

比如我们只有一个猫类在这里，如果你这是就抽象成一个动物类，是不是设计有点儿过度？
我们起码要有两个动物类，猫、狗在这里，我们在抽象他们的共同点形成动物抽象类吧！
所以说抽象类往往都是通过重构而来的！

但是接口就不同，比如说飞，我们根本就不知道会有什么东西来实现这个飞接口，怎么实现也不得而知，
我们要做的就是事前定义好飞的行为接口。
所以说抽象类是自底向上抽象而来的，接口是自顶向下设计出来的。