02.Java抽象类详解-优快云博客

阅读前言

在文章阅读顺序上，可以先看定义语法和代码案例，再回看概念理解，这一步骤最好看两遍，确保自己理解了再继续往下看，如果有疑问也可以在下面评论。我会尽量贴合编程新手的思维，让文章简洁易懂，如果有什么写作建议也可以在下面评论，我会积极考虑建议，并在在后续的创作中着重参考这一建议。

阅读通常都需要耐心，因本文前面篇幅问题（前文概念篇幅过长），我担心部分同学急功近利，所以写此前言希望同学们能够字斟句酌耐心读完。

一、抽象类的概念和特点

抽象类通过abstract关键字声明，用于定义一组相关类的公共行为和属性（实现代码复用）。
抽象类属于抽象的概念，编码时不能使用new关键字实例化对象。

抽象类的核心价值：通过提取共性行为和属性，提供统一的接口和默认实现，同时强制子类完成具体实现。
抽象类中可以包含成员变量、构造方法、具体方法，抽象方法。
- 抽象类中不一定包含抽象方法，但如果一个类中包含抽象方法，那么该类必须声明为抽象类。
- 抽象方法没有方法实体{}，只能由子类继承并具体实现（子类强制重写）
- 任何子类必须重写父类抽象类中的抽象方法，除非该子类也是抽象类。

定义语法

// abstract关键字声明此类是抽象类
public abstract class 类名{
    // 抽象类中可以包含成员变量、构造方法、具体方法和抽象方法
    // 使用abstract修饰声明抽象方法，抽象方法没有方法体{}，由子类继承并具体实现
    abstract void 抽象方法名(); 
}

代码案例


/* 文件名 : Employee.java */
/* abstract声明抽象类 */
public abstract class Employee
{
   private String name;
   private String address;
   private int number;
   public Employee(String name, String address, int number){
      System.out.println("Constructing an Employee");
      this.name = name;
      this.address = address;
      this.number = number;
   }
   public double computePay(){
     System.out.println("Inside Employee computePay");
     return 0.0;
   }
   // 抽象方法
   public abstract void showEmployeeInfo(); 
   
   /** 省略get set*/
}

二、抽象类的使用案例

1、抽象类无法实例化对象

// 省略Employee.java抽象类文件代码
// 创建测试类
public class Test
{
   public static void main(String [] args)
   {
      /* 抽象不可以使用new关键字创建实例对象 */
      /* 以下是不允许的，会引发错误，会直接引发编码错误 */
      Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);
      System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
    }
}

2、抽象类引用指向子类对象

2.1、定义Animal动物抽象类

// 抽象类：定义动物的公共行为
public abstract class Animal {
    protected String name;

    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }

    // 抽象方法：子类必须实现
    public abstract void makeSound();

    // 具体方法：所有动物共享
    public void sleep() {
        System.out.println(name + " is sleeping.");
    }
}

2.2、定义Dog，Cat子类

// 具体类：Dog实现Animal的抽象方法
public class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println(name + " says: Woof!");
    }
}

// 具体类：Cat实现Animal的抽象方法
class Cat extends Animal {
    public Cat(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println(name + " says: Meow!");
    }
}

2.3、测试抽象类案例

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 通过多态调用抽象类方法
        Animal myDog = new Dog("Buddy");
        Animal myCat = new Cat("Whiskers");

        myDog.makeSound(); // 输出: Buddy says: Woof!
        myDog.sleep();     // 输出: Buddy is sleeping.

        myCat.makeSound(); // 输出: Whiskers says: Meow!
        myCat.sleep();     // 输出: Whiskers is sleeping.
    }
}

3、模板方法示例

抽象类通过具体方法定义算法框架，子类实现具体步骤。

abstract class ReportTemplate {
    public void generateReport() {
        collectData();
        formatData();
        printReport();
    }
    
    abstract void collectData();
    abstract void formatData();
    
    void printReport() {
        System.out.println("Printing report...");
    }
}