Java面试基础篇之java基础语法之七：抽象类与接口
作者：互联网
目录
1. 抽象类
语法规则
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)
abstract class Shape {
abstract public void draw();
}对于包含抽象方法的类, 必须加上 abstract 关键字表示这是一个抽象类
注意事项
1) 抽象类不能直接实例化
2) 抽象方法不能是 private 的
3) 抽象类中可以包含其他的非抽象方法, 也可以包含字段. 这个非抽象方法和普通方法的规则都是一样的, 可以被重写, 也可以被子类直接调用
抽象类的作用
抽象类存在的最大意义就是为了被继承
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
有些同学可能会说了, 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", 例如我们曾经用过的 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
2. 接口
接口是抽象类的更进一步. 抽象类中还可以包含非抽象方法, 和字段. 而接口中包含的方法都是抽象方法, 字段只能包含 静态常量.
语法规则
interface IShape {
void draw();
}
class Cycle implements IShape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("○");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
IShape shape = new Rect();
shape.draw();
}
} 使用 interface 定义一个接口
接口中的方法一定是抽象方法, 因此可以省略 abstract
接口中的方法一定是 public, 因此可以省略 public
Cycle 使用 implements 继承接口. 此时表达的含义不再是 "扩展", 而是 "实现"
在调用的时候同样可以创建一个接口的引用, 对应到一个子类的实例
接口不能单独被实例化
扩展(extends) vs 实现(implements) 扩展指的是当前已经有一定的功能了, 进一步扩充功能. 实现指的是当前啥都没有, 需要从头构造出来
接口中只能包含抽象方法. 对于字段来说 , 接口中只能包含静态常量(final static)
interface IShape {
void draw();
public static final int num = 10;
}其中的 public, static, final 的关键字都可以省略. 省略后的 num 仍然表示 public 的静态常量
提示:
1. 我们创建接口的时候, 接口的命名一般以大写字母 I 开头.
2. 接口的命名一般使用 "形容词" 词性的单词.
3. 阿里编码规范中约定, 接口中的方法和属性不要加任何修饰符号, 保持代码的简洁性
实现多个接口
有的时候我们需要让一个类同时继承自多个父类. 这件事情在有些编程语言通过 多继承 的方式来实现的. 然而 Java 中只支持单继承, 一个类只能 extends 一个父类. 但是可以同时实现多个接口, 也能达到多继承类似的效果. 现在我们通过类来表示一组动物
class Animal {
protected String name;
public Animal(String name) {
this.name = name;
}
} 另外我们再提供一组接口, 分别表示 "会飞的", "会跑的", "会游泳的
interface IFlying {
void fly();
}
interface IRunning {
void run();
}
interface ISwimming {
void swim();
} 接下来我们创建几个具体的动物
猫, 是会跑的
class Cat extends Animal implements IRunning {
public Cat(String name) {
super(name);
}
@Override
public void run() {
System.out.println(this.name + "正在用四条腿跑");
}
} 鱼, 是会游的
class Fish extends Animal implements ISwimming {
public Fish(String name) {
super(name);
}
@Override
public void swim() {
System.out.println(this.name + "正在用尾巴游泳");
}
}
蛙, 既能跑, 又能游(两栖动物)
class Frog extends Animal implements IRunning, ISwimming {
public Frog(String name) {
super(name);
}
@Override
public void run() {
System.out.println(this.name + "正在往前跳");
}
@Override
public void swim() {
System.out.println(this.name + "正在蹬腿游泳");
}
}
还有一种神奇的动物, 水陆空三栖, 叫做 "鸭子"
class Duck extends Animal implements IRunning, ISwimming, IFlying {
public Duck(String name) {
super(name);
}
@Override
public void fly() {
System.out.println(this.name + "正在用翅膀飞");
}
@Override
public void run() {
System.out.println(this.name + "正在用两条腿跑");
}
@Override
public void swim() {
System.out.println(this.name + "正在漂在水上");
}
} 上面的代码展示了 Java 面向对象编程中最常见的用法:
一个类继承一个父类, 同时实现多种接口.
继承表达的含义是 is - a 语义, 而接口表达的含义是 具有 xxx 特性
这样设计有什么好处呢? 时刻牢记多态的好处, 让程序猿忘记类型. 有了接口之后, 类的使用者就不必关注具体类型, 而 只关注某个类是否具备某种能力
接口间的继承
接口可以继承一个接口, 达到复用的效果. 使用 extends 关键字
interface IRunning {
void run();
}
interface ISwimming {
void swim();
}
// 两栖的动物, 既能跑, 也能游
interface IAmphibious extends IRunning, ISwimming {
}
class Frog implements IAmphibious {
...
} Clonable 接口和深拷贝
Java 中内置了一些很有用的接口, Clonable 就是其中之一
Object 类中存在一个 clone 方法, 调用这个方法可以创建一个对象的 "拷贝"
但是要想合法调用 clone 方法, 必须要先 实现 Clonable 接口, 否则就会抛出 CloneNotSupportedException 异常
class Animal implements Cloneable {
private String name;
@Override
public Animal clone() {
Animal o = null;
try {
o = (Animal)super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return o;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Animal animal = new Animal();
Animal animal2 = animal.clone();
System.out.println(animal == animal2);
}
}
// 输出结果
// false浅拷贝 VS 深拷贝
Cloneable 拷贝出的对象是一份 "浅拷贝" 观察以下代码:
public class Test {
static class A implements Cloneable {
public int num = 0;
@Override
public A clone() throws CloneNotSupportedException {
return (A)super.clone();
}
}
static class B implements Cloneable {
public A a = new A();
@Override
public B clone() throws CloneNotSupportedException {
return (B)super.clone();
}
}
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
B b = new B();
B b2 = b.clone();
b.a.num = 10;
System.out.println(b2.a.num);
}
}
// 执行结果
10 通过 clone 拷贝出的 b 对象只是拷贝了 b 自身, 而没有拷贝内部包含的 a 对象. 此时 b 和 b2 中包含的 a 引用仍 然是指向同一个对象. 此时修改一边, 另一边也会发生改变
总结
抽象类和接口都是 Java 中多态的常见使用方式
.同时又要认清两者的区别(重要!!! 常见面试题)
核心区别: 抽象类中可以包含普通方法和普通字段, 这样的普通方法和字段可以被子类直接使用(不必重写), 而接口中不 能包含普通方法, 子类必须重写所有的抽象方法
如之前写的 Animal 例子. 此处的 Animal 中包含一个 name 这样的属性, 这个属性在任何子类中都是存在的. 因此此处的 Animal 只能作为一个抽象类, 而不应该成为一个接口
class Animal {
protected String name;
public Animal(String name) {
this.name = name;
}
}
再次提醒: 抽象类存在的意义是为了让编译器更好的校验, 像 Animal 这样的类我们并不会直接使用, 而是使用它的子类. 万 一不小心创建了 Animal 的实例, 编译器会及时提醒我们
最后美图收尾嘻嘻~~（未来战士 凯特琳）
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