【从零开始学习JAVA | 第十七篇】抽象类与抽象方法

灰太狼 2024-03-16 22:19 20阅读 0赞

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**目录**

前言：

抽象类与抽象方法：

抽象类：

抽象方法：

特点：

抽象类

抽象方法

注意事项

抽象类 与 抽象方法的意义

抽象类

抽象方法

--------------------

## 前言： ##

在之前，如果我们要构建两个相同类型的类的时候，减少代码的重用率，我们想出了一个方法：抽象出来一个父类，父类有两个子类相同的性质，我们在创建子类的时候，就可以继承这个父类，然后再在子类中添加不同的类内成员。这种方法很好，**但是还有一个问题：我们其实也可以单独创建出来这个父类person，并且我们之前在父类中创建的供子类重写的代码也可以被直接调用。**这在逻辑上就有一定的问题，**因此我们提出了抽象类与抽象方法的概念。**

## 抽象类与抽象方法： ##

### 抽象类： ###

**1. 抽象类是一种特殊的类，无法被实例化。**

**2. 抽象类中可以定义抽象方法，抽象方法只有方法签名，没有方法体，需要使用 \`abstract\` 关键字来修饰。**

**3. 抽象类可以包含普通的具体方法或属性，但是至少必须有一个抽象方法。**

**4. 如果一个类继承了一个抽象类，那么它必须实现这个抽象类中所有的抽象方法，否则这个类也必须被声明为抽象类。**

下面是一个抽象类的例子：

abstract class Shape {
        protected int x, y;
    
        public void moveTo(int newX, int newY) {
            System.out.println("移动到 (" + newX + "," + newY + ")");
            x = newX;
            y = newY;
        }
    
        abstract public double area();
    }
    
    class Rectangle extends Shape {
        private int width, height;
    
        public Rectangle(int x, int y, int width, int height) {
            this.x = x;
            this.y = y;
            this.width = width;
            this.height = height;
        }
    
        public double area() {
            return width * height;
        }
    }
    
    class Circle extends Shape {
        private int radius;
    
        public Circle(int x, int y, int radius) {
            this.x = x;
            this.y = y;
            this.radius = radius;
        }
    
        public double area() {
            return Math.PI * radius * radius;
        }
    }

在上面的例子中，Shape 是一个抽象类，包含了一个普通方法 moveTo 和一个抽象方法 area。Rectangle 和 Circle 分别继承自 Shape 类，并实现了 area 方法。

### 抽象方法： ###

**1. 抽象方法没有方法体，只有方法签名，需要使用 \`abstract\` 关键字来修饰。**

**2. 抽象方法必须在抽象类中定义。**

**3. 所有的抽象方法都必须在子类中被实现。**

下面是一个抽象方法的例子：

abstract class Animal {
        abstract public void sound();
    }
    
    class Dog extends Animal {
        public void sound() {
            System.out.println("Woof");
        }
    }
    
    class Cat extends Animal {
        public void sound() {
            System.out.println("Meow");
        }
    }

在上面的例子中，Animal 是一个抽象类，包含了一个抽象方法 sound。Dog 和 Cat 分别继承自 Animal 类，并实现了 sound 方法。

通过上述代码可以看出，抽象类和抽象方法的使用可以帮助实现代码的灵活性和可扩展性，通过继承抽象类，并实现抽象方法，可以使类的设计更加合理且易于扩展。

## 特点： ##

### 抽象类 ###

**1. 抽象类不能被实例化**

由于抽象类包含抽象方法，而抽象方法没有方法体，因此无法完成一个抽象类的实例化。

**2. 抽象类可以包含已实现的方法**

抽象类中有可能存在已实现的方法，在子类继承时可以直接使用这个方法。

**3. 抽象类中必须至少包含一个抽象方法**

抽象类中至少需要存在一个抽象方法，抽象方法某种程度上反映出了这个类完整功能的一部分。

**4. 抽象类的子类必须实现所有抽象方法**

如果一个类继承了一个含有抽象方法的抽象类，它必须实现所有抽象方法，否则这个类也必须被声明为抽象类。

### 抽象方法 ###

**1. 抽象方法没有方法体**

抽象方法只有方法签名，没有具体的实现。

**2. 抽象方法必须在抽象类中定义**

因为抽象方法只有方法签名，没有方法体，所以抽象方法必须在抽象类中定义，而普通的类无法定义抽象方法。

**3. 所有的抽象方法都必须在子类中被实现**

如果一个子类继承了一个抽象类，并且这个抽象类中存在抽象方法，那么子类必须实现所有抽象方法。

**4. 抽象方法必须符合方法重写的规则**

当子类继承了一个抽象类，并且实现了这个抽象类的抽象方法时，实现的方法必须与抽象方法具有相同的签名，权限修饰符和返回类型。

### 注意事项 ###

**1. 一个类可以同时继承一个抽象类并实现多个接口**

**2. 抽象类和接口都可以规定子类必须实现某种行为**

**3. 抽象类适用于多个子类需要实现相同的行为的情况，接口适用于多个类需要实现相同的方法的情况**

**4. 对于一个应用程序，应该尽量避免使用过多的抽象类。**在OOP中，不应该过度使用继承，因为它会导致类之间的耦合，从而使代码难以维护。为了解决这个问题，可以使用接口替代抽象类，接口可以实现灵活的组合方式，以及避免使用继承时存在的种种问题。

## 抽象类 与 抽象方法的意义 ##

### 抽象类 ###

**1. 抽象类是一种约束和规范类的定义方式，它更加严谨和规范。**

**2. 抽象类通过抽象方法定义了一些行为或功能，强制子类对这些方法进行具体实现并覆盖实现细节。**

**3. 抽象类可以更加灵活地组织代码，从而在实现某些具体的操作时更加便捷。**

**4. 抽象类可以作为其他类的基类，可以减少代码量，降低耦合度。**

### 抽象方法 ###

**1. 抽象方法是一种约束和规范方法的定义方式，它强制实现类实现方法的具体实现。**

**2. 抽象方法是一种规范和规则，强制子类实现必要的方法，从而保证程序的一致性和正确性。**

**3. 抽象方法可以让设计者将精力集中在类的接口上，而不用过早地考虑到具体实现的细节处理。**

**4. 抽象方法的使用可以降低耦合度，提高类的级别，从而方便代码的修改和维护。**

总之，抽象类和抽象方法作为面向对象编程中的重要概念，可以帮助程序员更加准确地定义类和方法的特征，从而使代码更加规范、简洁和易维护。它们可以规范代码并减少出错几率，是一种对程序员的约束和规范，有助于提高程序的可读性和可维护性。

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