Java入门系列-18-抽象类和接口

抽象类

在第16节继承中，有父类 People

People people=new People();
people.sayHi();

实例化People是没有意义的，因为“人”是一个抽象的概念。

怎么才能避免父类的实例化呢?使用 abstract 关键字修饰类(抽象类)。

抽象父类

public abstract class People {
    private String name;
    
    public People(String name) {
        super();
        this.name = name;
    }

    //人类共有方法 哭
    public void cry() {
        System.out.println("呜呜");
    }
    //抽象方法 不做具体实现
    public abstract void sayHi();

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

子类：Chinese.java

//中国人
public class Chinese extends People{

    public Chinese(String name) {
        super(name);
    }

    //必须实现
    @Override
    public void sayHi() {
        System.out.println(this.getName()+":你好！");
    }
}

子类：Britisher.java

//英国人
public class Britisher extends People{

    public Britisher(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void sayHi() {
        System.out.println(this.getName()+":Hello!");
    }
}

测试类

public class TestPeople {

    public static void main(String[] args) {
        //People people=new People("张三");//去掉注释试试
        People chinese=new Chinese("张三");
        chinese.sayHi();
        People britisher=new Britisher("John");
        britisher.sayHi();
    }
}

被关键字 abstract 修饰的类是抽象类，抽象类不能实例化

被关键字 abstract 修饰的方法是抽象方法，抽象方法没有方法体

抽象方法必须在抽象类里

抽象方法必须在子类中被实现，除非子类是抽象类

抽象方法没有方法体
public abstract void sayHi();

注意：被 abstract 修饰后不能使用 final 修饰！

接口

如何实现防盗门这个类？门有“开”和“关”的功能，锁有“上锁”和“开锁”的功能，将门和锁分别定义为抽象类。但是防盗门可以继承门的同时又继承锁吗？不能，防盗门不是锁，不符合 is a 的关系而且Java只支持单继承。

接口的语法

public interface MyInterface {
    public abstract void foo();
}

接口可以认为是纯粹的抽象类

接口中的方法都是抽象方法 (public abstract)

接口不可以被实例化

实现类必须实现接口中的所有方法

接口中的变量都是静态常量

接口之间可以互相继承(extedns)，类只能实现接口(implements)

一个类可以继承一个父类，实现多个接口

演示接口的继承及实现接口

父接口:A.java

public interface A {
    void methodA();
}

子接口：B.java

public interface B extends A{
    void methodB();
}

接口的实现类：C.java

public class C implements B{

    @Override
    public void methodA() {
    }

    @Override
    public void methodB() {
    }
}

接口表示能力

面向接口编程时，关心实现类有何能力，而不关心实现细节。面向接口的约定而不考虑接口的具体实现。

在鸟类中，白鹭可以飞，鸵鸟不能飞，所以在这里飞是一种能力，下面看一下代码的设计。

飞行接口：Fly.java

//表示飞行能力
public interface Fly {
    /**
     * 飞行
     */
    public abstract void fly();
}

游泳接口：Swim.java

//表示游泳能力
public interface Swim {
    public abstract void swim();
}

鸟类：Bird.java

//抽象鸟类 重用代码
public abstract class Bird {
    /**
     * 下蛋
     */
    public void layEggs() {
        System.out.println("产出一枚蛋");
    }
}

白鹭类：Egret.java

//白鹭类
public class Egret extends Bird implements Fly,Swim{

    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("使劲煽动翅膀后起飞");
    }

    @Override
    public void swim() {
        System.out.println("漂在了水面上,轻松的游来游去");
    }
}

鸵鸟类：Ostrich.java

//鸵鸟类
public class Ostrich extends Bird implements Swim{

    @Override
    public void swim() {
        System.out.println("漂在了水面了，开始游动");
    }
}

测试类

public class TestBird {
    public static void main(String[] args) {
        Egret egret=new Egret();
        egret.swim();
        egret.fly();
        Ostrich ostrich=new Ostrich();
        ostrich.swim();
    }
}

接口表示约定

在生活中，我们使用的插座，规定了两个接头剪得额定电压、两个接头间的距离、接头的形状。

在代码中约定体现在接口名称和注释上

下面使用面向接口编程实现一台计算机的组装，计算机的组成部分有：CPU、硬盘、内存。

先创建 CPU、硬盘、内存接口

package computer;

/**
 * CPU 接口
 * @author Jack
 *
 */
public interface CPU {
    /**
     * 获取CPU品牌
     * @return
     */
    String getBrand();
    
    /**
     * 获取CPU主频
     * @return
     */
    Float getFrequency();
}

package computer;

/**
 * 硬盘接口
 * @author Jack
 *
 */
public interface HardDisk {
    
    /**
     * 获取硬盘容量
     * @return
     */
    int getCapacity();
}

package computer;

/**
 * 内存接口
 * @author Jack
 *
 */
public interface EMS {
    /**
     * 获取内存容量
     * @return
     */
    int getSize();
}

将接口设计到计算机类中

package computer;
/**
 * 计算机类
 * @author Jack
 *
 */
public class Computer {
    private CPU cpu;//cpu接口
    private HardDisk hardDisk;//硬盘接口
    private EMS ems;//内存接口

    public Computer() {
    }

    public Computer(CPU cpu, HardDisk hardDisk, EMS ems) {
        super();
        this.cpu = cpu;
        this.hardDisk = hardDisk;
        this.ems = ems;
    }

    public CPU getCpu() {
        return cpu;
    }

    public void setCpu(CPU cpu) {
        this.cpu = cpu;
    }

    public HardDisk getHardDisk() {
        return hardDisk;
    }

    public void setHardDisk(HardDisk hardDisk) {
        this.hardDisk = hardDisk;
    }

    public EMS getEms() {
        return ems;
    }

    public void setEms(EMS ems) {
        this.ems = ems;
    }
}

创建 CPU、硬盘、内存接口的实现

package computer.impl;

import computer.CPU;

/**
 * 英特尔 CPU
 * @author Jack
 *
 */
public class IntelCPU implements CPU{

    @Override
    public String getBrand() {
        return "英特尔";
    }

    @Override
    public Float getFrequency() {
        return 2.3f;
    }
}

package computer.impl;

import computer.HardDisk;

/**
 * 闪迪硬盘
 * @author Jack
 *
 */
public class SanDisk implements HardDisk{

    @Override
    public int getCapacity() {
        return 3000;
    }
}

package computer.impl;

import computer.EMS;

/**
 * 金士顿 内存
 * @author Jack
 *
 */
public class JSDEMS implements EMS{

    @Override
    public int getSize() {
        return 4;
    }
}

完成计算机及组件的组装进行测试

package computer;

import computer.impl.IntelCPU;
import computer.impl.JSDEMS;
import computer.impl.SanDisk;

public class TestComputer {
    public static void main(String[] args) {
        CPU cpu=new IntelCPU();//创建CPU
        HardDisk sanDisk=new SanDisk();//创建硬盘
        EMS jsdEMS=new JSDEMS();//创建内存
        Computer computer=new Computer(cpu,sanDisk,jsdEMS);
        System.out.println("CPU型号："+computer.getCpu().getBrand());
        System.out.println("硬盘容量："+computer.getHardDisk().getCapacity()+" GB");
        System.out.println("内存容量："+computer.getEms().getSize()+" GB");
    }
}

接口总结

接口有比抽象类更好的特性：
1.可以被多继承
2.设计和实现完全分离
3.更自然的使用多态
4.更容易搭建程序框架
5.更容易更换实现

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