Java 面向对象的相关语法及其语义（抽象类、接口和多态）

抽象类

概念

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。

举例

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Animal a = new Cat("mimi");
        a.printName();
        a.say("喵喵");
    }
}

abstract class Animal {
    public String name;

    public void printName() {
        System.out.println(this.name);
    }

    public abstract void say(String str);
}

class Cat extends Animal {

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

    public void say(String str) {
        System.out.println(str);
    }
}

运行结果：

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接口

概念

接口（英文：Interface），在JAVA编程语言中是一个抽象类型，是抽象方法的集合，接口通常以interface来声明。一个类通过继承接口的方式，从而来继承接口的抽象方法。

接口并不是类，编写接口的方式和类很相似，但是它们属于不同的概念。类描述对象的属性和方法。接口则包含类要实现的方法。

除非实现接口的类是抽象类，否则该类要定义接口中的所有方法。

接口无法被实例化，但是可以被实现。一个实现接口的类，必须实现接口内所描述的所有方法，否则就必须声明为抽象类。另外，在 Java 中，接口类型可用来声明一个变量，他们可以成为一个空指针，或是被绑定在一个以此接口实现的对象。

举例

Animal.java

package com.company;

public interface Animal {
    public static String name="xxx";

    public void eat();

    public void say(String str);
}

main.java

package com.company;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
    Cat a=new Cat();
    a.eat();
    a.say("喵喵");
    }
}

class Cat implements Animal{
    public void eat(){
        System.out.println("猫吃鱼");
    }

    public void say(String str){
        System.out.println(str);
    }
}

运行结果：

image.png

多态

概念

多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。

当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误；如果有，再去调用子类的同名方法。

多态的好处：可以使程序有良好的扩展，并可以对所有类的对象进行通用处理。

举例

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        show(new Cat());
        show(new Dog());
    }

    public static void show(Animal a) {
        a.eat();
        if (a instanceof Cat) {
            ((Cat) a).work();
        } else if (a instanceof Dog) {
            ((Dog) a).work();
        }
    }
}

class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("吃肉");
    }
}

class Cat extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("我是猫，吃鱼");
    }

    public void work() {
        System.out.println("我是猫，抓老鼠");
    }
}

class Dog extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("我是狗，吃骨头");
    }

    public void work() {
        System.out.println("我是狗，看家");
    }
}

运行结果：

image.png