72.抽象类

在我们编写一个对象的时候，我们可能会对一些类的方法进行定义，但是并不具体实现。而是将这些方法的实现放到它的子类中去。这样可以增强类设计的灵活性。

 

比如，我们定义了一个表示各种图形的类Shape，这个类有一些属性，还有一个用于计算这个图形的周长的方法calPerimeter()，但是，对于不同的图形，对周长的计算方法也不同，我们不能将所有的图形的周长的计算方法都写到这个方法中。

 

通过关键字abstract，我们可以在父类Shape中不实现这个方法，而将它的实现放到子类中去。比如，一个圆形的类继承了Shape这个父类，然后，在这个子类中实现calPerimeter()这个方法的细节：圆形的周长=2ПR，其中， П表示圆周率，而R表示圆的半径。如果是一个矩形继承了这个类，则可以在这个子类中实现这个方法calPerimeter()，它的计算方式是2*(Width+Heigt)。

从上面的讨论中可以看出来，我们有时候只是定义某个类的一个“骨架”，并不具体实现，而将进一步的具体实现放到子类中去完成。这个时候，我们可以将这个类定义为abstract的，而将没有实现的方法声明为abstract的。因为abstract类中具有没有被实现的方法，所以，抽象类不能被实例化。

 

这样做，比起在类里面留一个未实现的空方法来说，要安全的得多，会防止其他人误用，导致难以发现问题的bug。使用抽象类，会让使用该类的人明确知道，需要由自己来根据实际情况来实现这个类中的部分方法。

 

抽象类里面并非一定需要抽象方法，当你定义了一个类，但是又不想让它被直接实例化的时候，可以使用抽象类的方法来实现。反之，如果类中有抽象方法，则一定要将类定义为抽象的类。

在以下任一条件成立时，类必须定义成抽象类：
类中有至少一个抽象方法；
类继承了父类中的抽象方法，但是至少有一个抽象方法没有实现；
类实现了某个接口，但没有全部实现接口中的方法。

 

下面我们来看一个抽象类的例子。

 

首先我们定义了一个用来表示各种图形的类Shapes，这个类有两个抽象方法，一个用于返回图形的形状，一个用于返回图形的周长：

public abstract class Shapes {
 private String color;

 /**
  * 得出周长
  */
 public abstract double perimeter();

 /**
  * 得到形状
  */
 public abstract String getType();

 // 用于设置/获取“颜色”属性的方法
 public String getColor() {
  return color;
 }

 public void setColor(String theColor) {
  color = theColor;
 }
}

注意，这是一个抽象类，不能直接实例化它。

 

public class ShapeTriangle extends Shapes {
 protected double a, b, c;

 public ShapeTriangle() {
  setSides(0.0, 0.0, 0.0);
 }

 public ShapeTriangle(double i, double j, double h) {
  setSides(i, j, h);
 }

 public void setSides(double x, double y, double z) {
  this.a = x;
  this.b = y;
  this.c = z;
 }

 /**
  * 实现父类中的抽象方法
  */
 public double perimeter() {
  return a + b + c;
 }

 public String getType() {
  return "三角形";
 }

 public static void main(String args[]) {
  ShapeTriangle st = new ShapeTriangle(3.0, 4.0, 5.0);
  System.out.println("形状：" + st.getType());
  System.out.println("周长：" + st.perimeter());
 }
}

这是一个表示三角形的类，这个类继承了父类Shapes，然后，在父类的基础上新增了一些属性以及相应的方法。

 

根据三角形的实际情况，实现了父类中的两个抽象方法：getType()返回一个“三角形”的字符串，而且根据三角形周长的算法实现了父类中的计算周长的方法：perimeter。

 

而对于圆形，可能需要这样来实现它的两个抽象方法：

public class ShapeCircle extends Shapes {
 private double r;

 public ShapeCircle() {
  setRadius(0.0);
 }

 public ShapeCircle(double ra) {
  setRadius(ra);
 }

 public void setRadius(double rad) {
  this.r = rad;
 }

 /**
  * 实现父类的抽象方法
  */
 public double perimeter() {
  return 2.0 * Math.PI * r;
 }

 public String getType() {
  return "圆";
 }

 public static void main(String args[]) {
  ShapeCircle sc = new ShapeCircle(5);
  System.out.println("形状：" + sc.getType());
  System.out.println("周长：" + sc.perimeter());
 }
}

在这个类ShapeCircle中，也继承了类Shapes，但它对抽象方法perimeter()的实现方式是和ShapeTriangle不一样的。
注意：
　　区分没有实现的方法和空方法体的方法的区别，下面这个方法是没有实现的方法：public int methodA();
　　而下面这个方法是空方法体的方法：public int methodB(){}
　　没有实现的方法可以用abstract来修饰，而空方法体方法却不能使用abstract来修饰，它已经实现了方法，只是在这个方法中什么动作也没有做而已。