从屌丝到架构师的飞越(面向对象篇)-抽象类

一.介绍

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。

抽象类往往用来表征对问题领域进行分析、设计中得出的抽象概念,是对一系列看上去不同,但是本质上相同的具体概念的抽象。

通常在编程语句中用 abstract 修饰的类是抽象类。在java中,含有抽象方法的类称为抽象类,同样不能生成对象。

抽象类是不完整的,它只能用作基类。在面向对象方法中,抽象类主要用来进行类型隐藏和充当全局变量的角色。

二.知识点介绍

1、抽象类的基本概念

2、抽象类的使用

3、抽象类的使用限制

4、抽象类的应用——模板设计模式

三.上课对应视频的说明文档

1、抽象类的基本概念

普通类是一个完善的功能类,可以直接产生实例化对象,并且在普通类中可以包含有构造方法、普通方法、static方法、常量和变量等内容。而抽象类是指在普通类的结构里面增加抽象方法的组成部分。

那么什么叫抽象方法呢?在所有的普通方法上面都会有一个“{}”,这个表示方法体,有方法体的方法一定可以被对象直接使用。而抽象方法,是指没有方法体的方法,同时抽象方法还必须使用关键字abstract做修饰。

(1)抽象类必须使用abstract关键字声明

(2)而拥有抽象方法的类就是抽象类,抽象类要使用abstract关键字声明。

abstract class A{//定义一个抽象类

public void fun(){//普通方法

System.out.println("存在方法体的方法");

}

public abstract void print();//抽象方法,没有方法体,有abstract关键字做修饰

}

2、抽象类的使用

案例2:

abstract class A{//定义一个抽象类

public void fun(){//普通方法

System.out.println("存在方法体的方法");

}

public abstract void print();//抽象方法,没有方法体,有abstract关键字做修饰

}

public class TestDemo {

public static void main(String[] args) {

A a = new A();

}

}

(注:A是抽象的,无法直接进行实例化操作)

抽象类的使用原则如下:

(1)抽象方法必须为public或者protected(因为如果为private,则不能被子类继承,子类便无法实现该方法),缺省情况下默认为public;

(2)抽象类不能直接实例化,需要依靠子类采用向上转型的方式处理;

(3)抽象类必须有子类,使用extends继承,一个子类只能继承一个抽象类;

(4)子类(如果不是抽象类)则必须覆写抽象类之中的全部抽象方法(如果子类没有实现父类的抽象方法,则必须将子类也定义为为abstract类。);

abstract class A{//定义一个抽象类

public void fun(){//普通方法

System.out.println("存在方法体的方法");

}

public abstract void print();//抽象方法,没有方法体,有abstract关键字做修饰

}

//单继承

class B extends A{//B类是抽象类的子类,是一个普通类

@Override

public void print() {//强制要求覆写

System.out.println("Hello World !");

}

}

public class TestDemo {

public static void main(String[] args) {

A a = new B();//向上转型

a.fun();//被子类所覆写的过的方法

}

}

3、抽象类的使用限制

(1)抽象类中有构造方法么?

由于抽象类里会存在一些属性,那么抽象类中一定存在构造方法,其存在目的是为了属性的初始化。

并且子类对象实例化的时候,依然满足先执行父类构造,再执行子类构造的顺序。

abstract class A{//定义一个抽象类

public A(){

System.out.println("*****A类构造方法*****");

}

public abstract void print();//抽象方法,没有方法体,有abstract关键字做修饰

}

//单继承

class B extends A{//B类是抽象类的子类,是一个普通类

public B(){

System.out.println("*****B类构造方法*****");

}

@Override

public void print() {//强制要求覆写

System.out.println("Hello World !");

}

}

public class TestDemo {

public static void main(String[] args) {

A a = new B();//向上转型

}

}

(2)抽象类可以用final声明么?

不能,因为抽象类必须有子类,而final定义的类不能有子类;

(3)抽象类能否使用static声明?

static abstract class A{//定义一个抽象类

public abstract void print();

}

class B extends A{

public void print(){

System.out.println("**********");

}

}

public class TestDemo {

public static void main(String[] args) {

A a = new B();//向上转型

a.print();

}

}

(4)可以直接调用抽象类中用static声明的方法么?

任何时候,如果要执行类中的static方法的时候,都可以在没有对象的情况下直接调用,对于抽象类也一样。

abstract class A{//定义一个抽象类

public static void print(){

System.out.println("Hello World !");

}

}

public class TestDemo {

public static void main(String[] args) {

A.print();

}

}

(5)有时候由于抽象类中只需要一个特定的系统子类操作,所以可以忽略掉外部子类。这样的设计在系统类库中会比较常见,目的是对用户隐藏不需要知道的子类。

abstract class A{//定义一个抽象类

public abstract void print();

private static class B extends A{//内部抽象类子类

public void print(){//覆写抽象类的方法

System.out.println("Hello World !");

}

}

//这个方法不受实例化对象的控制

public static A getInstance(){

return new B();

}

}

public class TestDemo {

public static void main(String[] args) {

//此时取得抽象类对象的时候完全不需要知道B类这个子类的存在

A a = A.getInstance();

a.print();

}

}

4、抽象类的应用——模板设计模式

例如,现在有三类事物:

(1)机器人:充电,工作;

(2)人:吃饭,工作,睡觉;

(3)猪:进食,睡觉。

现要求实现一个程序,可以实现三种不同事物的行为。

先定义一个抽象行为类:

public abstract class Action{

//定义常量

public static final int EAT = 1 ;

public static final int SLEEP = 3 ;

public static final int WORK = 5 ;

//定义抽象方法

public abstract void eat();

public abstract void sleep();

public abstract void work();

public void commond(int flags){

switch(flags){

case EAT:

this.eat();

break;

case SLEEP:

this.sleep();

break;

case WORK:

this.work();

break;

case EAT + SLEEP:

this.eat();

this.sleep();

break;

case SLEEP + WORK:

this.sleep();

this.work();

break;

default:

break;

}

}

}

定义一个机器人的类:

public class Robot extends Action{

@Override

public void eat() {

System.out.println("机器人充电");

}

@Override

public void sleep() {

}

@Override

public void work() {

System.out.println("机器人工作");

}

}

定义一个人的类:

public class Human extends Action{

@Override

public void eat() {

System.out.println("人吃饭");

}

@Override

public void sleep() {

System.out.println("人睡觉");

}

@Override

public void work() {

System.out.println("人工作");

}

}

定义一个猪的类:

public class Pig extends Action{

@Override

public void eat() {

System.out.println("猪进食");

}

@Override

public void sleep() {

System.out.println("猪睡觉");

}

@Override

public void work() {

}

}

测试主类:

public class AbstractDemo {

public static void main(String[] args) {

fun(new Robot());

fun(new Human());

fun(new Pig());

}

public static void fun(Action act){

//调用Action中的属性

act.commond(Action.EAT);

act.commond(Action.SLEEP);

act.commond(Action.WORK);

}

}

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