有时候,我们可能想建立一个非常抽象的父亲对象,它可能只代表一个分类或抽象的概念,它的例子毫无意义,所以我们不希望它被例子化。例如,有一个父类“ 水果(Fruit)它有几个子类“苹果”(Apple)”、“橘子(Orange)”、“香蕉(Banana)”等。水果只是这里的一个分类。显然,水果的例子毫无意义(就像一个人告诉你他买了一些水果,但不告诉你是苹果还是橘子一样,你很难想象他买了什么。)。而且水果要能被子类化,这就要求我们使用抽象类(abstract class)解决这个问题。 在java中,abstract修饰符可以通过在class关键字前添加来定义为抽象类。抽象类不能实例化。例如: 定义抽象水果(Fruit)
public abstract class Fruit { …… } 如果我们试图用以下句子得到一个例子,我们将无法成功地编译它。 Fruit fruit = new Fruit(); 我们仍然可以建造水果类的子类,如: 子类“苹果(Apple)” public class Apple extends Fruit { …… } 子类“橘子(Orange)” public class Orange extends Fruit { ……
} 这样,我们就可以实现我们的目标。 抽象不仅可以像普通类一样具有一般的属性和方法,还可以具有抽象方法(abstract method)。例如: 抽象“形状”(Shape)draw()有抽象的方法。 public abstract class Shape { …… public abstract void draw(); …… } 抽象的方法对应于抽象的行为,通常这种行为对父对象毫无意义,而子对象有具体的行为。例如,方法draw()对类Shape毫无意义,而类Shape的子类矩形(Rectangle)draw()的方法可以有实际动作(根据矩形的四个顶点画出矩形的四个边),子类是圆的(Circle)draw()的方法也可以有实际动作(根据圆心和半径画圆周)。 抽象类可以有抽象方法,也可以没有抽象方法;但如果一个类有抽象方法,那么这个类只能定义为抽象类。 若按以下代码类“形状”(Shape)“仍有抽象方法draw(),但不定义为抽象类,编译失败。 public class Shape { …… public abstract void draw(); …… } 抽象方法的另一个特点是,它强迫子类要么仍然保持抽象(即该方法没有具体实现,并且仍然被定义为抽象),或者具体表现这种方法的行为(实现具体行为或抛出Unsupportedoperationexception异常表示不支持这种行为)。这也可以增强多态性。这也可以增强多态性。 以上是抽象类的简要分析,下面是对接口的讨论(interface)。java语言使用关键字interface定义一个接口。界面也是抽象对象,甚至比抽象类更抽象。接口中的方法都是抽象的。 一个接口可以继承其他接口;一个类通过关键字implements声明实现一个接口,并具体实现接口的方法。 例如,InterfaceA有一个界面,
Java代码 public interface InterfaceA { void methodA(); } 类Clasa实现接口InterfaceA。 Java代码 public class ClassA implements InterfaceA { public void methodA() { System.out.println( "methodA of ClassA implements InterfaceA" ); } }
如果一个接口是通过抽象类实现的,那么在抽象类中实现接口的方法(保持其抽象性)并不具体,而是通过其子类实现的。 实现接口InterfaceA的抽象ClassB,但没有具体的实现方法methodA(),
Java代码 public abstract class ClassB { } 子类Clasbsub实现接口Interfacea,但没有具体的实现方法methoda(), Java代码 public class ClassBSub { public void methodA() { System.out.println( "methodA of ClassBSub the subclass of ClassB" ); } }
界面和抽象类的显著共同点是界面和抽象类都可以有抽象的方法。 界面与抽象类的区别在于: (1)抽象类可以有实例变量,接口不能有实例变量,接口中的变量是静态的(static)的常量(final)。 (2)抽象类可以有非抽象方法,而接口只能有抽象方法。 在java中,类与类之间是不能继承的。java之所以禁止类与类之间的多继承,是因为多继承有很大的缺点。 虽然多继承可以使子类同时具有多种父类的特征,但其缺点也非常明显,主要有两个方面: (1)如果一个子类继承的多个父类中有相同名称的实例变量,子类在引用该变量时会产生歧义,无法判断应该使用哪个父类变量。例如:
类Classa: Java代码 public class ClassA { protected int varSame = 0 ; } 类ClassB: Java代码 public class ClassB { protected int varSame = 1 ; } 子类Clasc:(假设允许类与类之间多继承) Java代码 public class ClassC extends ClassA, ClassB { public void printOut() { System.out.println( super .varSame); } public static void main(String[] args) { ClassC classC = new ClassC(); classC.printOut(); } } 上述程序的运行结果是什么?输出0还是1?输出0还是1? (2)如果一个子类继承的多个父类中有相同的方法,子类中是否有覆盖该方法,则在调用该方法时会产生歧义,无法判断应调用哪种父类方法。例如: 类Classa: Java代码 public class ClassA { public void printOut() { System.out.println( 0 ); } } 类ClassB: Java代码 public class ClassB { public void printOut() { System.out.println( 1 ); } } 子类Clasc:(假设允许类与类之间多继承) Java代码 public class ClassC extends ClassA, ClassB { public static void main(String[] args) { ClassA classA = new ClassC(); classA.printOut(); // ------------------------- A行 ClassB classB = new ClassC(); classB.printOut(); // ------------------------- B行 ClassC classC = new ClassC(); classC.printOut(); //------------------------- C行 } }
上述程序的运行结果是什么?A、B、C三行输出是0还是1? 由于上述致命缺点,java禁止一类继承多个父类;但幸运的是,java提供了一个接口,并可以通过接口功能获得多继承的许多优点,并放弃了类和类多继承的缺点。 java允许一个接口继承多个父接口,也允许一个类实现多个接口。这种多继承有上述缺点吗? 答案是否定的,这取决于界面的抽象性。 正如前面提到的,界面中没有例子变量,只有静态常量,没有具体的方法(包括方法),只有抽象的方法,因此放弃了更多继承的缺点。 对于一个类实现多个接口的情况,由于接口只有抽象的方法,具体的方法只能通过实现接口的类实现,实现类的方法(没有歧义)总是调用,因此没有多继承的第二个缺点;因为接口只有静态常量,但由于静态变量决定了编译期间的调用关系,即使存在一定的冲突,编译中也会提示错误;静态变量通常直接使用类名或接口名,以避免歧义,因此没有多继承的第一个缺点。 这些缺点也不存在于一个接口继承多个父接口的情况下。 这些缺点也不存在于一个接口继承多个父接口的情况下。 请参见以下示例。
接口A: Java代码 public interface InterfaceA { int len = 1 ; void output(); } 接口B: Java代码 public interface InterfaceB { int len = 2 ; void output(); } 接口Sub继承接口A和接口B: Java代码 public interface InterfaceSub extends InterfaceA, interfaceB { } Xyz实现接口Subbbyz: Java代码 public class Xyz implements InterfaceSub { public void output() { System.out.println( "output in class Xyz." ); } public void outputLen( int type) { switch (type) { case InterfaceA.len: System.out.println( "len of InterfaceA=." +type); break ; case InterfaceB.len: System.out.println( "len of InterfaceB=." +type); break ; } } public static void main(String[] args) { Xyz xyz= new Xyz (); xyz .output(); xyz .outputLen(); } 上述代码没有问题,但是,如果您试图编写以下冲突代码,则编译失败。 Java代码 Xyz xyz = new Xyz(); int len = xyz.len; System.out.println(len); java因引入界面而显得非常灵活,也使java中的多态性更具魔力。