一文带你轻松拿下Java中的抽象类

简介: 一文带你轻松拿下Java中的抽象类

一、抽象类的概念

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 。 比如:

image.pngimage.png

在打印图形例子中 , 我们发现 , 父类 Shape 中的 draw 方法好像并没有什么实际工作 , 主要的绘制图形都是由 Shape的各种子类的 draw 方法来完成的。 像这种没有实际工作的方法 , 我们可以把它设计成一个 抽象方法(abstract method) , 包含抽象方法的类我们称为 抽象类(abstract class) 。


二、抽象类语法

Java中,一个类如果被 abstract 修饰称为抽象类,抽象类中被 abstract 修饰的方法称为抽象方法,抽象方法不用给出具体的实现体。

比如下面的代码:

// 抽象类:被abstract修饰的类
public abstract class Shape {
         // 抽象方法:被abstract修饰的方法,没有方法体
         abstract public void draw();
         abstract void calcArea();
         // 抽象类也是类,也可以增加普通方法和属性
         public double getArea(){
                 return area;
         }
         protected double area; // 面积
}
  • 注意:抽象类也是类,内部可以包含普通方法和属性,甚至构造方法。


三、抽象类特性

1. 抽象类不能直接实例化对象

Shape shape = new Shape();
// 编译出错
Error:(30, 23) java: Shape是抽象的; 无法实例化

2. 抽象方法不能是 private

abstract class Shape {
      abstract private void draw();
}
// 编译出错
Error:(4, 27) java: 非法的修饰符组合: abstract和private

3. 抽象方法不能被finalstatic修饰

抽象方法不能被final和static修饰,因为抽象方法要被子类重写,而被static和final修饰的方法是不允许被重写的!!!

public abstract class Shape {
     abstract final void methodA();
     abstract public static void methodB();
}
// 编译报错:
// Error:(20, 25) java: 非法的修饰符组合:abstract和final
// Error:(21, 33) java: 非法的修饰符组合: abstract和static

4.抽象类必须被继承

抽象类必须被继承,并且继承后子类要重写父类中的抽象方法,否则子类也是抽象类,必须要使用 abstract 修饰。

// 矩形类
public class Rect extends Shape {
    private double length;
    private double width;
    Rect(double length, double width){
          this.length = length;
          this.width = width;
    }
    public void draw(){
          System.out.println("矩形: length= "+length+" width= " + width);
    }
    public void calcArea(){
          area = length * width;
    }
}
// 圆类:
public class Circle extends Shape{
    private double r;
    final private static double PI = 3.14;
    public Circle(double r){
          this.r = r;
    }
    public void draw(){
          System.out.println("圆:r = "+r);
    }
    public void calcArea(){
          area = PI * r * r;
    }
}
// 三角形类:
public abstract class Triangle extends Shape {
    private double a;
    private double b;
    private double c;
    @Override
    public void draw() {
          System.out.println("三角形:a = "+a + " b = "+b+" c = "+c);
    }
// 三角形:直角三角形、等腰三角形等,还可以继续细化
    //@Override
   //double calcArea(); // 编译失败:要么实现该抽象方法,要么将三角形设计为抽象类
}
  • 注意:
  • 抽象类中不一定包含抽象方法,但是有抽象方法的类一定是抽象类
  • 抽象类中可以有构造方法,供子类创建对象时,初始化父类的成员变量


四、抽象类的作用

抽象类本身不能被实例化 , 要想使用 , 只能创建该抽象类的子类  然后让子类重写抽象类中的抽象方法。

那我们就会想到, 普通的类也可以被继承呀, 普通的方法也可以被重写呀, 为啥非得用抽象类和抽象方法呢?


确实如此.,但是使用抽象类相当于多了一重编译器的校验。


使用抽象类的场景就如上面的代码 , 实际工作不应该由父类完成 , 而应由子类完成。 那么此时如果不小心误用成父类了, 使用普通类编译器是不会报错的 .。 但是父类是抽象类就会在实例化的时候提示错误 , 让我们尽早发现问题。


很多语法存在的意义都是为了 "预防出错", 例如Java中的final也是类似.。创建的变量用户不去修改, 不就相当于常量嘛? 但是加上 final 能够在不小心误修改的时候, 让编译器及时提醒我们。

充分利用编译器的校验, 在实际开发中是非常有意义的。




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