Java 抽象类

抽象类和接口的区别

1、语法层面上的区别

• 1）抽象类可以提供成员方法的实现细节，而接口中只能存在public abstract 方法；
• 2）抽象类中的成员变量可以是各种类型的，而接口中的成员变量只能是public static final类型的；
• 3）接口中不能含有静态代码块以及静态方法，而抽象类可以有静态代码块和静态方法；
• 4）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。

2、设计层面上的区别

1）抽象类是对一种事物的抽象，即对类抽象，而接口是对行为的抽象。抽象类是对整个类整体进行抽象，包括属性、行为，但是接口却是对类局部（行为）进行抽象。举个简单的例子，飞机和鸟是不同类的事物，但是它们都有一个共性，就是都会飞。那么在设计的时候，可以将飞机设计为一个类 Airplane，将鸟设计为一个类 Bird，但是不能将 飞行 这个特性也设计为类，因此它只是一个行为特性，并不是对一类事物的抽象描述。此时可以将 飞行 设计为一个接口Fly，包含方法fly( )，然后Airplane和Bird分别根据自己的需要实现Fly这个接口。然后至于有不同种类的飞机，比如战斗机、民用飞机等直接继承Airplane即可，对于鸟也是类似的，不同种类的鸟直接继承Bird类即可。从这里可以看出，继承是一个 "是不是"的关系，而 接口 实现则是 "有没有"的关系。如果一个类继承了某个抽象类，则子类必定是抽象类的种类，而接口实现则是有没有、具备不具备的关系，比如鸟是否能飞（或者是否具备飞行这个特点），能飞行则可以实现这个接口，不能飞行就不实现这个接口。

2）设计层面不同，抽象类作为很多子类的父类，它是一种模板式设计。而接口是一种行为规范，它是一种辐射式设计。什么是模板式设计？最简单例子，大家都用过 ppt 里面的模板，如果用模板 A 设计了 ppt B 和 ppt C，ppt B 和 ppt C 公共的部分就是模板 A 了，如果它们的公共部分需要改动，则只需要改动模板 A 就可以了，不需要重新对 ppt B 和 ppt C 进行改动。而辐射式设计，比如某个电梯都装了某种报警器，一旦要更新报警器，就必须全部更新。也就是说对于抽象类，如果需要添加新的方法，可以直接在抽象类中添加具体的实现，子类可以不进行变更；而对于接口则不行，如果接口进行了变更，则所有实现这个接口的类都必须进行相应的改动。

下面看一个网上流传最广泛的例子：门和警报的例子：门都有 open() 和 close() 两个动作，此时我们可以定义通过抽象类和接口来定义这个抽象概念：

abstract class Door {
    public abstract void open();
    public abstract void close();
}

或者：

interface Door {
    public abstract void open();
    public abstract void close();
}

但是现在如果我们需要门具有报警 的功能，那么该如何实现？下面提供两种思路：

1）将这三个功能都放在抽象类里面，但是这样一来所有继承于这个抽象类的子类都具备了报警功能，但是有的门并不一定具备报警功能；

2）将这三个功能都放在接口里面，需要用到报警功能的类就需要实现这个接口中的 open( ) 和 close( )，也许这个类根本就不具备 open( ) 和 close( ) 这两个功能，比如火灾报警器。

从这里可以看出， Door 的 open() 、close() 和 alarm() 根本就属于两个不同范畴内的行为，open() 和 close() 属于门本身固有的行为特性，而 alarm() 属于延伸的附加行为。因此最好的解决办法是单独将报警设计为一个接口，包含 alarm() 行为，Door 设计为单独的一个抽象类，包含 open 和 close 两种行为。再设计一个报警门继承 Door 类和实现 Alarm 接口。

interface Alram {
    void alarm();
}
 
abstract class Door {
    void open();
    void close();
}
 
class AlarmDoor extends Door implements Alarm {
    void oepn() {
      //....
    }
    void close() {
      //....
    }
    void alarm() {
      //....
    }
}

更多内容查看：深入理解 Java 的接口和抽象类

定义 Shape 类表示一般二维图形。Shape 具有抽象方法 area 和 perimeter，分别计算形状的面积和周长。试定义一些二维形状类（如矩形、三角形、圆形等），这些均为 Shape 类的子类并计算出这些形状的面积和周长，打印输出相关信息。

形状类:

public abstract class Shape {
    public abstract double area();
    public abstract double perimeter();
} 

矩形类:

public class Rectangle extends Shape {
    private double length;
    private double width;

    public double getLength() {
        return length;
    }

    public void setLength(double length) {
        this.length = length;
    }

    public double getWidth() {
        return width;
    }

    public void setWidth(double width) {
        this.width = width;
    }

    @Override
    public double area() {
        return getLength() * getWidth();
    }

    @Override
    public double perimeter() {
        return 2 * (getWidth() + getWidth());
    }
}

三角形类:

public class Triangle extends Shape {
    private double a, b, c;

    public double getA() {
        return a;
    }

    public void setA(double a) {
        this.a = a;
    }

    public double getB() {
        return b;
    }

    public void setB(double b) {
        this.b = b;
    }

    public double getC() {
        return c;
    }

    public void setC(double c) {
        this.c = c;
    }

    @Override
    public double area() {
        double p = (getA() + getB() + getC()) / 2;
        return Math.sqrt(p * (p - getA()) * (p - getB()) * (p - getC()));
    }

    @Override
    public double perimeter() {
        return getA() + getB() + getC();
    }
}

圆形类:

public class Circle extends Shape {
    private double diameter;

    public double getDiameter() {
        return diameter;
    }

    public void setDiameter(double diameter) {
        this.diameter = diameter;
    }

    @Override
    public double area() {
        return Math.PI * Math.pow(getDiameter() / 2, 2);
    }

    @Override
    public double perimeter() {
        return Math.PI * getDiameter();
    }
}

测试代码:

public class Test {
    public static void main(String [] args){
        Rectangle rec = new Rectangle();
        rec.setLength(10);
        rec.setWidth(5);
        double rec_area = rec.area();
        double rec_perimeter = rec.perimeter();
        System.out.println("矩形的面积："+rec_area+"，周长"+rec_perimeter);

        Triangle tri = new Triangle();
        tri.setA(3);
        tri.setB(4);
        tri.setC(5);
        double tri_area = tri.area();
        double tri_perimeter = tri.perimeter();
        System.out.println("三角形的面积："+tri_area+"，周长"+tri_perimeter);

        Circle cir = new Circle();
        cir.setDiameter(10);
        double cir_area = cir.area();
        double cir_perimeter = cir.perimeter();
        System.out.println("圆形的面积："+cir_area+"，周长"+cir_perimeter);
    }
}

并不是说"一定要调用父类的显性构造器"，而是子类在继承父类时，如果父类的显式构造器中有参数，子类要声明给出这个参数。这是一个关于继承的问题。

举一个例子如果把上面的代码改成:

abstract class Animal{
  private int age = 10;
  public Animal(){
    System.out.println("初始化Animal");
  }
  public void move(){
    System.out.println("跑步数："+this.age);
  }
}

abstract class Dog extends Animal{
  public Dog(int age){
   // super(age);//去掉会报异常
    System.out.println("初始化Dog");
  }

}

public class BigDogs extends Dog{
  public BigDogs(){
    super(20);
    System.out.println("初始化BigDog");
  }

  public static void main(String[] args){
    BigDogs a = new BigDogs();
    a.move();
  }
}

将第一个父类构造器中要求参数那一行去掉，则第二个抽象类中调用父类构造器的部分就可以删去，编译是可以通过的。

子抽象类继承父抽象类，必须显性调用父抽象类的显性构造器

abstract class Animal{
  private int age;
  public Animal(int age){
    this.age = age;
    System.out.println("初始化Animal");
  }
  public void move(){
    System.out.println("跑步数："+this.age);
  }
}

abstract class Dog extends Animal{
  public Dog(int age){
    super(age);//去掉会报异常
    System.out.println("初始化Dog");
  }

}

public class BigDog extends Dog{
  public BigDog(){
    super(10);
    System.out.println("初始化BigDog");
  }

  public static void main(String[] args){
    BigDog a = new BigDog();
    a.move();
  }
}

java 中抽象类不能被实例化

代码示例：

class abstract A {

}

驱动函数：

public static void  main(String[] args){

   //下面这行会造成编译不通过
    A a=new A();

}