《Java黑皮书基础篇第10版》 第13章【笔记】

第十三章 抽象类和接口

13.1 引言

13.2 抽象类

13.2.1 为什么要使用抽象方法

在编译(compilation)期，一个声明为Person p = new Student()的Person类变量p可以通过多态，使用Person类的方法p.getName()来获取子类Student的名字

使用多态时，首先要保证p的Person类中有getName()方法，子类Student中有正确覆写getName()的方法，然后才会根据p的实际类型去调用自己的Student复写方法

可以看出，Person类的getName()方法没有被执行，但这个方法也是需要显示的编写的。因此，我们可以仅仅把Person类的getName()方法定义成一种规范，而方法内部没有必要执行

13.2.2 关于抽象类的知识点

抽象类不可以通过new操作符创建实例，但是可以声明为一种数据类型，例如

// 抽象类GeometricObject
GeometricObject[] objects = new GeometricObject[10];
objects[0] = new Circle();

抽象类可以有字段、（建议protected）构造方法和（必须写{}括号）普通方法

一个包含抽象方法的类必须声明为抽象类，但一个抽象类可以没有抽象方法

抽象类中，抽象方法不能有方法体，普通方法必须有方法体

所有的抽象方法必须是非静态的

如果一个非抽象子类继承了抽象类，那么这个子类必须执行所有的抽象方法，相当于抽象类定义了规范，强迫子类去执行

子抽象类可以继承父抽象类，子抽象类也可以继承一个常规父类

子类可以覆写父类的方法并将它定义为abstract

13.3示例学习

Number类是数值包装类、Biglnteger以及BigDecimal的抽象父类

13.4 示例学习

Calendar类是GregorianCalendar类的抽象父类

13.5 接口

理解：Java的接口其实是单继承逻辑下，实现多继承的解决方案

在接口中声明的方法必须是public abstract的，声明的常量必须是public static final的，因此在实现接口方法时，必须使用public访问修饰符进行修饰

13.6 Comparable接口

public int compareTo(T o);

Java提供了一种接口Comparable，内部实现了compareTo方法，用来比较两个相同类型的对象中的较大者

13.7 Cloneable接口

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

Cloneable接口是标记接口，没有常量也没有方法，实现Cloneable接口仅仅是为了告诉开发人员该类可以进行克隆操作，并不会强制要求实现克隆

clone()方法是定义在Object类中的方法，返回一个Object类型的引用，用于复制一个对象。

Object中的clone方法声明了一个CloneNotSupportedException异常，异常的抛出会通过native本地方法进行处理，包括调用该方法的对象有没有实现Cloneable接口，或者在子类中有没有正确覆写clone()方法，如果没有，会导致抛出异常。因此，如果一个对象想要执行clone方法，那么这个对象所在的类必须同时实现Cloneable接口并正确覆写 clone()

由于 CloneNotSupportedException 异常是从本地方法native抛出的，并不是在Java代码中真正的抛出，所以在实际调用 clone() 方法时，并不需要显式捕获该异常，因为它不会在Java代码中实际抛出。这种设计是为了保持与 Object 类的规范一致。

在浅拷贝中，如果对象的字段是基本类型，复制这个字段的值到一个新的地址，如果对象的字段是引用类型，新旧字段共享一个内存地址

在深拷贝中，所有字段彼此独立，分配在不同的内存地址

13.8 接口与抽象类

抽象类和接口都不可以通过new操作符创建实例，但是都可以声明为一种数据类型

在抽象类和接口的抽象方法中，都不能有方法体，而且必须是非静态的

抽象类实现接口不会强制覆写方法，普通类继承了抽象类继承了接口，那么就要实现接口中的抽象方法。

	抽象类	接口
字段	可以	不可以
构造方法	可以	不可以
普通方法	可以	不可以
常量	可以	可以
抽象方法	可以	可以

	父抽象类	父接口	父普通类
子普通类->	只能继承1个父抽象类	实现多个父接口	只能继承1个父普通类
子抽象类->	只能继承1个父抽象类	实现多个父接口	只能继承1个父普通类
子接口->	不能继承父抽象类	实现多个父接口	不能继承父普通类

13.9 示例学习:Rational 类

13.10 类的设计原则

13.10.1 内聚性

类应该只描述一个单一的实体。例如，学生和教职员工应该分成2个类

如果一个实体担负太多的职责，就应该按各自的职责分成几个类。例如，String类处理不可变字符串，StringBuilder类创建可变字符串

13.10.2 一致性

在类中，通常的风格是将数据声明置于构造方法之前，并且将构造方法置于方法之前

给类似的操作选择相同的名字是一个良好的实践，例如length()方法可以应用于String、StringBuilder和StringBuffer，如果每个类中length()都有不同的叫法，就会让人混乱

一般来说，应该具有一致性地提供一个公共无参构造方法，用于构建默认实例

13.10.3 封装性

类应该使用 private 修饰符隐藏其数据

只在希望数据域可读的情况下，才提供 get 方法;也只在希望数据域可更新的情况下， 才提供 set 方法

13.10.4 清晰性

用户可以以各种不同组合 、顺序，以及在各种环境中结合使用多个类。例如: Loan 类包含属性 loanAmount 、numberOfYears 和 annualInterestRate, 这些属性的值可以按任何顺序来设置

方法应在不产生混淆的情况下进行直观定义。例如: String 类中的 substring(int beginlndex, int endlndex)方法就有一点混乱。这个方法返回从 beginlndex到endlndex-1 而不是 endlndex 的子串

不应该声明一个来自其他数据域的数据域。例如，Person 类有两个数据域: birthDate 和 age。由于 age 可以从 birthDate 导出，所以 age 不应该声明为数据域

13.10.5 完整性

类是为许多不同用户的使用而设计的。为了能在一个广泛的应用中使用，一个类应该通过属性和方法提供多种方案以适应用户的不同需求。例如: 为满足不同的应用需求，String 类包含了 40 多种很实用的方法

13.10.6 实例和静态

要正确的区分实例和静态数据域/方法，不要将本应该声明为静态方法的方法声明为实例方法

不要从构造方法中传入参数来初始化静态数据域。最好使用 set 方法改变静态数据域

13.10.7 继承与聚合

苹果是一种水果;因此，可以使用继承来对 Apple 类和 Fruit 类之间的关系进行建模。人具有名字;因此，可以使用聚合来对 Person 类和 Name 类之间的关系建模

13.10.8 接口和抽象类

通常，比较强的is-a(是一种)关系清晰地描述了父子关系，应该采用类来建模。例如，因为桔子是一种水果，它们的关系就应该采用类的继承关系来建模。

弱的is-a关系，也称为is-kind-of(是一类)关系，表明一个对象拥有某种属性。弱的is-a 关系可以使用接口建模。例如，所有的字符串都是可以比较的，因此 String 类实现了 Comparable 接口。