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Java 抽象类详解

后端 Nanait 13年前 (2012-05-26) 1242次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码
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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。

抽象类除了不能实例化对象之外，类的其它功能依然存在，成员变量、成员方法和构造方法的访问方式和普通类一样。

由于抽象类不能实例化对象，所以抽象类必须被继承，才能被使用。也是因为这个原因，通常在设计阶段决定要不要设计抽象类。

父类包含了子类集合的常见的方法，但是由于父类本身是抽象的，所以不能使用这些方法。

在Java中抽象类表示的是一种继承关系，一个类只能继承一个抽象类，而一个类却可以实现多个接口。

抽象类

在Java语言中使用 abstract class 来定义抽象类。如下实例：

  1. /* 文件名 : Employee.java */
  2. public abstract class Employee
  3. {
  4.    private String name;
  5.    private String address;
  6.    private int number;
  7.    public Employee(String name, String address, int number)
  8.    {
  9.       System.out.println(“Constructing an Employee”);
  10.       this.name = name;
  11.       this.address = address;
  12.       this.number = number;
  13.    }
  14.    public double computePay()
  15.    {
  16.      System.out.println(“Inside Employee computePay”);
  17.      return 0.0;
  18.    }
  19.    public void mailCheck()
  20.    {
  21.       System.out.println(“Mailing a check to “ + this.name
  22.        + ” “ + this.address);
  23.    }
  24.    public String toString()
  25.    {
  26.       return name + ” “ + address + ” “ + number;
  27.    }
  28.    public String getName()
  29.    {
  30.       return name;
  31.    }
  32.    public String getAddress()
  33.    {
  34.       return address;
  35.    }
  36.    public void setAddress(String newAddress)
  37.    {
  38.       address = newAddress;
  39.    }
  40.    public int getNumber()
  41.    {
  42.      return number;
  43.    }
  44. }

注意到该 Employee 类没有什么不同，尽管该类是抽象类，但是它仍然有 3 个成员变量，7 个成员方法和 1 个构造方法。 现在如果你尝试如下的例子：

  1. /* 文件名 : AbstractDemo.java */
  2. public class AbstractDemo
  3. {
  4.    public static void main(String [] args)
  5.    {
  6.       /* 以下是不允许的，会引发错误 */
  7.       Employee e = new Employee(“George W.”, “Houston, TX”, 43);
  9.       System.out.println(“\n Call mailCheck using Employee reference–“);
  10.       e.mailCheck();
  11.     }
  12. }

当你尝试编译 AbstractDemo 类时，会产生如下错误：

  1. Employee.java:46: Employee is abstract; cannot be instantiated
  2.       Employee e = new Employee(“George W.”, “Houston, TX”, 43);
  3.                    ^
  4. 1 error

继承抽象类

我们能通过一般的方法继承 Employee 类：

  1. /* 文件名 : Salary.java */
  2. public class Salary extends Employee
  3. {
  4.    private double salary; //Annual salary
  5.    public Salary(String name, String address, int number, double
  6.       salary)
  7.    {
  8.        super(name, address, number);
  9.        setSalary(salary);
  10.    }
  11.    public void mailCheck()
  12.    {
  13.        System.out.println(“Within mailCheck of Salary class “);
  14.        System.out.println(“Mailing check to “ + getName()
  15.        + ” with salary “ + salary);
  16.    }
  17.    public double getSalary()
  18.    {
  19.        return salary;
  20.    }
  21.    public void setSalary(double newSalary)
  22.    {
  23.        if(newSalary >= 0.0)
  24.        {
  25.           salary = newSalary;
  26.        }
  27.    }
  28.    public double computePay()
  29.    {
  30.       System.out.println(“Computing salary pay for “ + getName());
  31.       return salary/52;
  32.    }
  33. }

尽管我们不能实例化一个 Employee 类的对象，但是如果我们实例化一个 Salary 类对象，该对象将从 Employee 类继承 3 个成员变量和 7 个成员方法。

  1. /* 文件名 : AbstractDemo.java */
  2. public class AbstractDemo
  3. {
  4.    public static void main(String [] args)
  5.    {
  6.       Salary s = new Salary(“Mohd Mohtashim”, “Ambehta, UP”, 3, 3600.00);
  7.       Employee e = new Salary(“John Adams”, “Boston, MA”, 2, 2400.00);
  9.       System.out.println(“Call mailCheck using Salary reference –“);
  10.       s.mailCheck();
  12.       System.out.println(“\n Call mailCheck using Employee reference–“);
  13.       e.mailCheck();
  14.     }
  15. }

以上程序编译运行结果如下：

  1. Constructing an Employee
  2. Constructing an Employee
  3. Call mailCheck using  Salary reference —
  4. Within mailCheck of Salary class
  5. Mailing check to Mohd Mohtashim with salary 3600.0
  7. Call mailCheck using Employee reference–
  8. Within mailCheck of Salary class
  9. Mailing check to John Adams with salary 2400.

抽象方法

如果你想设计这样一个类，该类包含一个特别的成员方法，该方法的具体实现由它的子类确定，那么你可以在父类中声明该方法为抽象方法。

Abstract 关键字同样可以用来声明抽象方法，抽象方法只包含一个方法名，而没有方法体。

抽象方法没有定义，方法名后面直接跟一个分号，而不是花括号。

  1. public abstract class Employee
  2. {
  3.    private String name;
  4.    private String address;
  5.    private int number;
  7.    public abstract double computePay();
  9.    //其余代码
  10. }

声明抽象方法会造成以下两个结果：

  • 如果一个类包含抽象方法，那么该类必须是抽象类。
  • 任何子类必须重写父类的抽象方法，或者声明自身为抽象类。

继承抽象方法的子类必须重写该方法。否则，该子类也必须声明为抽象类。最终，必须有子类实现该抽象方法，否则，从最初的父类到最终的子类都不能用来实例化对象。

如果 Salary 类继承了 Employee 类，那么它必须实现 computePay()方法：

  1. /* 文件名 : Salary.java */
  2. public class Salary extends Employee
  3. {
  4.    private double salary; // Annual salary
  6.    public double computePay()
  7.    {
  8.       System.out.println(“Computing salary pay for “ + getName());
  9.       return salary/52;
  10.    }
  12.    //其余代码
  13. }

抽象类总结规定

  • 1. 抽象类不能被实例化(初学者很容易犯的错)，如果被实例化，就会报错，编译无法通过。只有抽象类的非抽象子类可以创建对象。
  • 2. 抽象类中不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类必定是抽象类。
  • 3. 抽象类中的抽象方法只是声明，不包含方法体，就是不给出方法的具体实现也就是方法的具体功能。
  • 4. 构造方法，类方法（用 static 修饰的方法）不能声明为抽象方法。
  • 5. 抽象类的子类必须给出抽象类中的抽象方法的具体实现，除非该子类也是抽象类。

 

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