如果将一个类声明为 abstract,那么这个类就是抽象类。抽象类可以包含抽象方法、字段和具体方法。抽象类不能被实例化,但抽象类的对象变量可以引用了一个非抽象子类的实例。
如果自下而上在类的继承层次结构中上移,位于上层的类更具有通用性,可能更加抽象。从某种角度看,祖先类更有一般性,人们只将它作为派生其他类的基类,而不是用来构造你想使用的特定的实例。例如,考虑扩展 Employee 类层次结构。员工是一个人,学生也是一个人。下面扩展我们的类层次结构来加入类 Person 和类 Student。下图显示了这三个类之间的继承关系。
Person.java
public abstract class Person {
public abstract String getDescription();
private String name;
public Person(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return this.name;
}
}
Employee.java
public class Employee extends Person {
private double salary;
private LocalDate hireDay;
Employee(String name, double salary, int year, int month, int day) {
super(name);
this.salary = salary;
hireDay = LocalDate.of(year, month, day);
}
public double getSalary() {
return salary;
}
public LocalDate getHireDay() {
return hireDay;
}
public String getDescription() {
return String.format("an employee with a salary of $%.2f", salary);
}
public void raiseSalary(double byPercent) {
double raise = salary * byPercent / 100;
salary += raise;
}
}
Student.java
public class Student extends Person {
private String major;
public Student(String name, String major) {
super(name);
this.major = major;
}
public String getDescription() {
return String.format("a student majoring in " + major);
}
}
为什么要那么麻烦提供这样一个高层次的抽象呢?每个人都有一些属性,如姓名。学生与员工都有姓名属性,因此通过引入一个公共的超类,我们就可以把 getName 方法放在继承层次结构中更高的一层。
现在,在增加一个 getDescription 方法,它可以返回对一个人的简短描述。例如:
an employee with a salary of $5,000.00
a student majoring in computer science
在 Employee 类和 Student 类中实现这个方法很容易。但是在 Person 类中应该提供什么内容呢?除了姓名之外,Person 类对这个人一无所知。当然,可以让 Person.getDescription() 返回一个空字符串。不过还有一个更好地方法,就是使用 abstract 关键字,这样就完全不需要实现这个方法了。
public abstract String getDescription();
为了提高程序的清晰度,包含一个或多个抽象方法的类本身必须被声明为抽象的。
public abstract class Person
{
...
public abstract String getDescription();
}
除了抽象方法之外,抽象类还可以包含字段和具体方法。例如,Person 类还保存着一个人的姓名,另外有一个返回姓名的具体方法。
public abstract class Person {
public abstract String getDescription();
private String name;
public Person(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return this.name;
}
}
提示: 许多程序员认为,在抽象类中不能包含具体方法。建议尽量将通用的字段和方法(不管是否是抽象的)放在超类(不管是否是抽象类)中。
抽象方法充当着占位方法的角色,它们在子类中具体实现。
扩展抽象类可以有两种选择:
- 在子类中保留抽象类中的部分或所有抽象方法仍未定义,这样就必须将子类也标记为抽象类。
- 定义全部的抽象方法,这样一来,子类就不是抽象的了。
即使不含抽象方法,也可以将类声明为抽象类。
抽象类不能被实例化。也就是说,如果将一个类声明为 abstract,就不能创建这个类的对象。
可以定义一个抽象类的对象变量,但是这样一个变量只能引用非抽象子类的对象。例如:
Person p = new Student("Vince Vu", "Economics");
这里的 p 是一个抽象类型 Person 的变量,它引用了一个非抽象子类 Student 的实例。