九.接口和抽象类

1.抽象类

  • 什么是抽象类?
    如果一个类表达的是一种抽象的概念,仅仅作为其他派生类的一个父类,主要定义功能,具体的四线交给他的子类来做
  • 语法:
    在class前面加上abstract就是一个抽象类
  • 抽象类的特点:
    (1)抽象方法所在的类必须是抽象类
    抽象方法:在返回值前面加上abstract就是一个抽象方法
    抽象方法特点:只有方法的定义,没有方法体
    (2)抽象类不能实例化
    (3)如果要实现一个抽象类,创建一个子类去继承这个抽象类
    (4)子类继承抽象类之后,必须重写抽象类里面所有的抽象方法(前提子类不是抽象类)
    (5)抽象类里面可以定义普通方法
    (6)抽象类里面可以定义构造方法

2.接口

  • 接口就是一种公用的规范标准,只要符合规范标准,大家都可以通用

  • 什么是接口?
    (1)就是多个类之间的公共规范
    (2)接口就是一个特殊的抽象类,接口里面的方法都是抽象方法
    (3)接口解决了java单继承的问题
    -怎么定义一个接口?
    public interface 接口名{
    }

  • 接口的特点:
    (1)接口里面的属性都是常量,默认会给你加上“public static final”修饰
    (2)接口里面的方法都是抽象方法,默认会给你加上“public abstract”进行修饰
    (3)接口不能够实例化
    (4)抽象类是继承,接口是用来实现的
    (5)一个类实现一个接口,必须实现这个接口里面所有的抽象方法(前提这个类不是抽象类)
    (6)一个类可以实现多个接口,中间使用逗号隔开
    (7)接口里面不能定义普通方法
    (8)接口没有构造方法
    (9)接口也可以继承接口,并且可以继承多个接口

  • 实现类
    (1)实现接口的类叫做实现类 class A implements B
    (2)如果一个类继承了一个父类同时需要实现一个接口,继承一定是在实现接口前面
    class E extends D implements C

  • 接口和抽象类的相同点和不同点:
    相同点:
    ①接口和抽象类都不能被实例化,只能被其他类实现和继承
    ②接口和抽象类都可以包含抽象方法,实现接口和抽象类的类都必须实现这些抽象方法,否则实现的类就是抽象类
    不同点:
    ①抽象类与接口定义不同:抽象类abstract class,接口interface
    ②接口里只能包含抽象方法,不包含已经实现的方法;抽象类则完全可以包含普通的方法
    ③接口里不能定义静态方法;抽象类可以定义静态方法
    ④接口里只能定义静态常量属性,不能定义普通属性;抽象类里既可以定义普通属性,也可以定义静态常量
    ⑤接口不包含构造函数;抽象类可以包含构造函数,抽象类里的构造函数并不是用于创建对象,而是让其子类调用这些构造函数来完成属于抽象类的初始化操作
    ⑥接口不包含初始化块,但抽象类可以包含初始化块
    ⑦一个类最多只能有一个直接父类,包括抽象类;但一个类可以直接实现多个接口,通过实现多个接口可以弥补Java的单继承不足

  • 面向对象总结:
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### 接口抽象类的基本定义 在面向对象编程中,接口抽象类是两种重要的概念,它们都用于定义规范,但各自的特点使用场景有所不同。接口是由一组方法组成的集合,所有方法都是抽象的,没有任何实现代码。接口定义了一个对象应该具有哪些功能,但并不关心这些功能的具体实现方式。接口可以通过实现它的类来提供这些功能的具体实现。而抽象类是一个类,它可以包含抽象方法具体方法,但不能被实例化。抽象类定义了一个对象应该有哪些特征行为,但它没有提供这些特征行为的具体实现。抽象类可以通过子类来继承并实现其中的抽象方法。 ### 权限与实现方式 接口中的方法必须是公开的,这意味着接口定义的方法对所有实现它的类都是可见的。相比之下,抽象类的方法可以有不同的访问权限,比如公开或受保护。这种灵活性使得抽象类更适合于提供部分实现,同时保留了一些需要子类实现的抽象方法。 ### 继承与实现的差异 类可以实现多个接口,但只能继承一个抽象类。这一特性使得接口成为实现多重继承的一种方式。通过实现多个接口,一个类可以获得多种不同的功能,而不必受限于单一的继承路径。相反,由于只能继承一个抽象类,因此抽象类更适合于提供一个类的基本框架,同时允许子类扩展实现特定的行为。 ### 结构组成与子类限制 抽象类的结构组成包括普通类抽象方法,这意味着抽象类是普通类的一个超集。抽象类可以包含已经写好的方法(具体实现)以及未实现的方法(抽象方法)。接口则由抽象方法全局常量构成。从子类使用的角度来看,一个子类只能通过`extends`关键字继承一个抽象类,而一个子类可以通过`implements`关键字实现多个接口。 ### 抽象类接口的应用场景 抽象类接口的应用场景也有所不同。抽象类更适合于提供一个类的部分实现,为子类提供一个共同的基类,并且可以在基类中定义一些默认的行为。接口则更适合于定义一组操作的规范,使得不同类可以按照相同的规范来实现自己的行为。抽象类可以实现若干个接口,而接口不能继承抽象类。不过,接口可以通过`extends`关键字继承多个父接口,这进一步增强了接口在多重继承方面的灵活性。 ### 示例代码 下面是一个简单的示例,展示了如何定义一个抽象类一个接口,并通过一个具体的类来继承抽象类并实现接口: ```java // 定义一个抽象类 abstract class Animal { // 抽象方法 abstract void makeSound(); // 具体方法 void breathe() { System.out.println("Breathing..."); } } // 定义一个接口 interface Swimmable { void swim(); } // 实现类同时继承抽象类实现接口 class Dog extends Animal implements Swimmable { // 实现抽象方法 void makeSound() { System.out.println("Bark!"); } // 实现接口方法 void swim() { System.out.println("Swimming..."); } } ``` 在这个例子中,`Animal`是一个抽象类,它有一个抽象方法`makeSound()`一个具体方法`breathe()`。`Swimmable`是一个接口,它有一个方法`swim()`。`Dog`类继承了`Animal`并实现了`Swimmable`接口,从而提供了`makeSound()``swim()`方法的具体实现。 ### 总结 综上所述,接口抽象类各有特点,接口强调的是对象应该具有哪些功能[^4],而抽象类则强调对象应该具有哪些特征行为。选择使用接口还是抽象类取决于具体的需求设计目标。接口适用于定义一组操作的规范,而抽象类适用于提供一个类的部分实现。接口支持多重实现,而抽象类仅支持单一继承。此外,接口中的方法默认都是公开的,而抽象类中的方法可以有不同的访问权限[^3]。
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