抽象类

抽象类往往用来表征对问题领域进行分析、设计中得出的抽象概念，是对一系列看上去不同，但是本质上相同的具体概念的抽象。

通常在编程语句中用 abstract 修饰的类是抽象类。在C++中，含有纯虚拟函数的类称为抽象类，它不能生成对象；在java中，含有抽象方法的类称为抽象类，同样不能生成对象。

抽象类是不完整的，它只能用作基类。在面向对象方法中，抽象类主要用来进行类型隐藏和充当全局变量的角色

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。[1] 

抽象类往往用来表征对问题领域进行分析、设计中得出的抽象概念，是对一系列看上去不同，但是本质上相同的具体概念的抽象。[1] 

比如，在一个图形编辑软件的分析设计过程中，就会发现问题领域存在着圆、三角形这样一些具体概念，它们是不同的，但是它们又都属于形状这样一个概念，形状这个概念在问题领域并不是直接存在的，它就是一个抽象概念。而正是因为抽象的概念在问题领域没有对应的具体概念，所以用以表征抽象概念的抽象类是不能够实例化的。[1] 

 

与具体类比较

00001. 

抽象类不能直接实例化，并且对抽象类使用 new 运算符会导致编译时错误。虽然一些变量和值在编译时的类型可以是抽象的，但是这样的变量和值必须或者为 null，或者含有对非抽象类的实例的引用（此非抽象类是从抽象类派生的）。[3] 

允许（但不要求）抽象类包含抽象成员。[3] 

抽象类不能被密封。[3] 

00002. 

与接口比较

抽象类表示该类中可能已经有一些方法的具体定义，但是接口就仅仅只能定义各个方法的界面（方法名，参数列表，返回类型），并不关心具体细节。

接口是引用类型的，和抽象类的相似之处有三点：

不能实例化；

包含未实现的方法声明；

派生类必须实现未实现的方法，抽象类是抽象方法，接口则是所有成员（不仅是方法包括其他成员）。[4] 

抽象类与接口紧密相关。然而接口又比抽象类更抽象，这主要体现在它们的差别上：

类可以实现无限个接口，但仅能从一个抽象（或任何其他类型）类继承，从抽象类派生的类仍可实现接口，从而得出接口是用来解决多重继承问题的。[5] 

 

抽象类当中可以存在非抽象的方法，可接口不能，且它里面的方法只是一个声明必须用public来修饰没有具体实现的方法。

 

抽象类中的成员变量可以被不同的修饰符来修饰，可接口中的成员变量默认的都是静态常量（static final）。

 

抽象类是对象的抽象，然而接口是一种行为规范。

抽象类里面可以有非抽象方法但接口里只能有抽象方法 声明方法的存在而不去实现它的类被叫做抽像类（abstract class），它用于要创建一个体现某些基本行为的类，并为该类声明方法，但不能在该类中实现该类的情况。不能创建abstract 类的实例。然而可以创建一个变量，其类型是一个抽像类，并让它指向具体子类的一个实例。不能有抽像构造函数或抽像静态方法。Abstract 类的子类为它们父类中的所有抽像方法提供实现，否则它们也是抽像类为。取而代之，在子类中实现该方法。知道其行为的其它类可以在类中实现这些方法。接口（interface）是抽像类的变体。在接口中，所有方法都是抽像的。多继承性可通过实现这样的接口而获得。接口中的所有方法都是抽像的，没有一个有程序体。接口只可以定义static final成员变量。接口的实现与子类相似，除了该实现类不能从接口定义中继承行为。当类实现特殊接口时，它定义（即将程序体给予）所有这种接口的方法。然后，它可以在实现了该接口的类的任何对像上调用接口的方法。由于有抽像类，它允许使用接口名作为引用变量的类型。通常的动态联编将生效。引用可以转换到接口类型或从接口类型转换，instanceof 运算符可以用来决定某对象的类是否实现了接口

 

运用要求

1、abstract class 在 Java 语言中表示的是一种继承关系，一个类只能使用一次继承关系。但是，一个类却可以实现多个interface。

2、在abstract class 中可以有自己的数据成员，也可以有非abstarct的成员方法，而在interface中，只能够有静态的不能被修改的数据成员（也就是必须是static final的，不过在 interface中一般不定义数据成员），所有的成员方法都是abstract的。

3、abstract class和interface所反映出的设计理念不同。其实abstract class表示的是"is-a"关系，interface表示的是"like-a"关系。

4、实现抽象类和接口的类必须实现其中的所有方法。抽象类中可以有非抽象方法。接口中则不能有实现方法。

5、接口中定义的变量默认是public static final 型，且必须给其初值，所以实现类中不能重新定义，也不能改变其值。

6、抽象类中的变量默认是 friendly 型，其值可以在子类中重新定义，也可以重新赋值。

7、接口中的方法默认都是 public,abstract 类型的

 

假设在问题领域中有一个关于Door的抽象概念，该Door具有执行两个动作open和close，此时可以通过abstract class或者interface来定义一个表示该抽象概念的类型，定义方式分别如下所示：

使用abstract class方式定义Door：

abstractclassDoor{
 
abstractvoidopen();　
 
abstractvoidclose();
 
}

 

使用interface方式定义Door：

 

 

interfaceDoor{
voidopen();
　voidclose();
}

 

其他具体的Door类型可以extends使用abstract class方式定义的Door或者implements使用interface方式定义的Door。就此看来，使用abstract class和interface没有大的区别。

但如果需求要求Door还要具有报警的功能，就能得出差别。既然open、close和alarm属于两个不同的概念，根据 ISP原则应该把它们分别定义在代表这两个概念的抽象类中。

对于问题领域的理解是：AlarmDoor在概念本质上是Door，同时它有具有报警的功能。说明它又能够完成报警概念中定义的行为，所以报警概念可以通过interface方式定义。如下所示：

abstractclassDoor{
　abstractvoidopen();
　abstractvoidclose();
}
interfaceAlarm{
　voidalarm();
}
classAlarmDoorextendsDoorimplementsAlarm{
　voidopen(){…}
　voidclose(){…}
　voidalarm(){…}
}

  这种实现方式基本上能够明确的反映出对于问题领域的理解，正确的揭示设计意图

在面向对象方法中，抽象类主要用来进行类型隐藏。构造出一个固定的一组行为的抽象描述，但是这组行为却能够有任意个可能的具体实现方式。这个抽象描述就是抽象类，而这一组任意个可能的具体实现则表现为所有可能的派生类。模块可以操作一个抽象体。由于模块依赖于一个固定的抽象体，因此它可以是不允许修改的；同时，通过从这个抽象体派生，也可扩展此模块的行为功能。为了能够实现面向对象设计的一个最核心的原则OCP(Open-Closed Principle)，抽象类是其中的关键所在

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