18.面向对象进阶:抽象类,抽象方法,模板方法

抽象类

抽象类,抽象方法概述

  • 某个父类知道其所有子类要完成某功能,但是每个子类完成情况都不一样,父类就只定义该功能的基本要求,具体实现由子类完成,这个类就可以是一个抽象类,抽象类其实就是一种不完全的设计图

  • 抽象类必须使用 abstract修饰

    修饰符 abstract class 类名()
    
  • 抽象方法:抽象类中定义的子类必须完成的功能的基本要求

    修饰符 abstract 返回值类型 方法名(形参列表);
    

    抽象方法没有方法体,只有方法签名,必须使用Aabstract修饰,用分号结尾

    tips:在IDEA中子类重写抽象方法时可以直接Alt + Enter 或者写出方法名后按Enter可以自动生成带有@Override重写注解的方法

案例

  • 系统需求:某加油站推出了两种支付卡,一种是预存一万的金卡,后续加油享受8折优惠,另一种是预存5000的银卡,后续加油享受8.5折优惠

  • 分别实现两种卡片进入收银系统后的逻辑,卡片需要包含持卡人姓名,余额,并具有支付功能

    package com.java.abstractTest;
    
    public abstract class BasicCard {
        private String name;
        private double money;
    
        public BasicCard() {
        }
    
        public BasicCard(String name, double money) {
            this.name = name;
            this.money = money;
        }
        
        public abstract void pay(double money);
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public double getMoney() {
            return money;
        }
    
        public void setMoney(double money) {
            this.money = money;
        }
    }
    
    package com.java.abstractTest;
    
    public class GoldCard extends BasicCard {
        @Override
        public void pay(double money) {
            setMoney(10000);
            double price = money * 0.8;
            double result = getMoney() - price;
            System.out.println("您是金卡用户,享受8折优惠,本次加油折扣后需支付:"
                    + price + "元,您的账户剩余额度:" + result + "元");
            setMoney(result);
        }
    }
    
    
    package com.java.abstractTest;
    
    public class SilverCard extends BasicCard {
        @Override
        public void pay(double money) {
            setMoney(5000);
            double price = money * 0.85;
            double result = getMoney() - price;
            System.out.println("您是银卡用户,享受8折优惠,本次加油折扣后需支付:"
                    + price + "元,您的账户剩余额度:" + result + "元");
            setMoney(result);
        }
    }
    
    
    package com.java.abstractTest;
    
    public class AbstractDemo {
        public static void main(String[] args) {
            GoldCard g = new GoldCard();
            g.pay(100);
            SilverCard s = new SilverCard();
            s.pay(100);
        }
    }
    
    

抽象类的特征,注意事项

  • 抽象类是用来被继承的,抽象方法是交给子类重写实现的

  • 一个类如果继承了抽象类,那么这个类必须重写完抽象类的全部抽象方法,否则这个类也必须被定义为抽象类

  • 抽象类的特征(面试热点)

    • 有得有失得到了抽象方法,失去了创建对象的能力

      抽象类本身就意味着不可以被实例化,Java的逻辑是很严谨的,因此不允许抽象方法拥有创建对象的能力

  • 类有的成员(成员变量,方法,构造器)抽象类都具备(且抽象类一定具有构造器)

  • 抽象类中不一定有抽象方法,有抽象方法的类一定是抽象类

  • 不能用abstract修饰变量,代码块,构造器,只能用来修饰类和方法

final和abstract的关系:互斥关系

  • abstract定义的抽象类作为模板让子类继承,final定义的类不能被继承
  • 抽象方法定义通用功能让子类重写,final定义的方法子类不能重写

抽象类的应用知识:模板方法模式

  • 使用场景说明:当系统中出现同一个功能多处在开发,而该功能中大部分代码是一样的,只有其中部分不同的时候

  • 模板方法模式实现步骤:

    • 把功能定义成一个所谓的模板方法,放在抽象类中,模板方法中只定义通用且能确定的代码
    • 模板方法中不能决定的功能定义成抽象方法让具体子类去实现
  • 案例:银行利息结算系统

    • 需求:

      • 某软件公司要为某银行的业务支撑系统开发一个利息结算系统,账户有活期和定期账户两种
      • 活期是0.35%,定期是1.75%,定期如果满10万额外给予3%的收益
      • 结算利息要先进行用户名,密码验证,验证失败直接提示,登陆成功进行结算
    • 分析:

      • 创建一个抽象的账户类Account作为父类模板,提供属性(卡号,余额)

      • 在父类Account中提供一个模板方法实现登录验证,利息结算,利息输出

        image.png
- 具体的利息结算定义成抽象方法,交给子类实现

- 定义活期账户类,让子类重写实现具体的结算方法

- 定义定期账户类,让子类重写实现具体的结算方法

- 创建测试类,创建账户对象,完成相关功能
  • 模板方法建议使用final修饰

    • 模板方法是给子类直接使用的,不是让子类重写的,一旦子类重写了模板方法就失效了
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