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1、概念
在面向对象的概念中#xff0c;所有的对象都是通过类来描绘的#xff0c;但是反过来#xff0c;并不是所有的类都是用来描绘对象的#xff0c;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#xff0c;这样的类就是抽象类。
package demo2…一、抽象类
1、概念
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。
package demo2;
class Shape{public void draw(){System.out.println(画图形);}
}
class Cycle extends Shape{Overridepublic void draw() {System.out.println(⭕);}
}
class Rect extends Shape{Overridepublic void draw() {System.out.println(矩形);}
}
public class Test {public static void drawMap(Shape shape){shape.draw();}public static void main(String[] args) {drawMap(new Rect());drawMap(new Cycle());}
}
在打印图形例子中, 我们发现, 父类 Shape 中的 draw 方法好像并没有什么实际工作,。即使父类的draw方法里面不写任何内容也不影响程序的正常进行。主要的绘制图形都是由 Shape的各种子类的 draw 方法来完成的。像这种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) 抽象方法这个方法没有具体的实现使用关键字abstract进行修饰。 抽象类不能完全代表一个具体的对象此时使用abstract来修饰这个类。 2、语法
在Java中一个类如果被 abstract 修饰称为抽象类抽象类中被 abstract 修饰的方法称为抽象方法抽象方法不用给出具体的实现体。
要注意抽象类也是类内部可以包含普通方法和属性甚至构造方法
比如将上面的Shape类改为抽象类。
//Shape 是一个抽象类它包含普通方法、属性和构造方法。
abstract class Shape {// 普通属性表示形状的颜色private String color;// 抽象方法子类必须覆盖此方法以提供具体的实现public abstract void draw();// 构造方法为抽象类 Shape 初始化颜色属性public Shape(String color) {this.color color;}// 普通方法打印形状的颜色public void printColor() {System.out.println(Shape color: color);}
}class Cycle extends Shape {// 覆盖抽象方法 draw()Overridepublic void draw() {System.out.println(⭕);}// 子类构造方法调用父类构造方法初始化颜色属性public Cycle(String color) {super(color);}
}class Rect extends Shape {// 覆盖抽象方法 draw()Overridepublic void draw() {System.out.println(矩形);}// 子类构造方法调用父类构造方法初始化颜色属性public Rect(String color) {super(color);}
}3、注意
抽象类需要注意的地方
抽象类和抽象方法都是使用abstract进行修饰的抽象类不能进行实例化但是普通类可以抽象类中不一定包含抽象方法但是包含抽象方法的类一定是抽象类抽象类中可以定义普通的成员变量和成员方法当普通类继承抽象类此时在普通类中一定要重写抽象类中的抽象方法抽象类存在的最大意义就是为了被继承当一个抽象类继承一个抽象类此时不需要重写。当一个普通类继承了抽象类那么所有没有重写的抽象方法都要进行重写抽象方法不能被final和static修饰因为抽象方法要被子类重写final关键字不可能同时作用在一个方法或者类上抽象类中可以有构造方法供子类创建对象时初始化父类的成员变量
4、作用
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。
【问题】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 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 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。 二、接口
1、概念
在现实生活中接口的例子比比皆是比如笔记本上的USB口电源插座等。 以电脑的USB口为例可以插U盘、鼠标、键盘…所有符合USB协议的设备
接口就是公共的行为规范标准大家在实现时只要符合规范标准就可以通用。在Java中接口可以看成是多个类的公共规范是一种引用数据类型。接口也可以进一步看成是抽象类的进一步抽象。
2、语法
接口的定义格式与定义类的格式基本相同将class关键字换成 interface 关键字就定义了一个接口。
public interface 接口名称{
// 抽象方法public abstract void method1(); // public abstract 是固定搭配可以不写public void method2();abstract void method3();void method4();
// 注意在接口中上述写法都是抽象方法跟推荐方式4代码更简洁
}提示 创建接口时, 接口的命名一般以大写字母 I 开头 接口的命名一般使用 “形容词” 词性的单词 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 接口中不能有实现的方法但是有2种类型的方法需要注意 1、静态方法可以有具体的实现 2、这个方法被default关键字修饰也是可以的。 接口需要注意的地方
接口是使用interface来定义的接口当中的方法默认是public abstract修饰的接口中的成员变量默认是public static final修饰的接口也不能通过关键字new来进行实例化类和接口之间我们使用关键字implements来进行关联当一个类实现一个接口后这个类必须重写这个接口种的抽象方法当接口当中存在default方法可以选择重写也可以选择不重写
3、实现多个接口
在Java中类和类之间是单继承的一个类只能有一个父类即Java中不支持多继承但是一个类可以实现多个接口。下面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);
}Overridepublic void run() {System.out.println(this.name 正在用四条腿跑);}
}鱼是会游泳的
class Fish extends Animal implements ISwimming {public Fish(String name) {super(name);
}Overridepublic void swim() {System.out.println(this.name 正在用尾巴游泳);}
}青蛙, 是既能跑, 又能游的
class Frog extends Animal implements IRunning, ISwimming {public Frog(String name) {super(name);
}Overridepublic void run() {System.out.println(this.name 正在往前跳);}Overridepublic void swim() {System.out.println(this.name 正在蹬腿游泳);}
}注意一个类实现多个接口时每个接口中的抽象方法都要实现否则类必须设置为抽象类
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 猫是一种动物, 具有会跑的特性. 青蛙也是一种动物, 既能跑, 也能游泳 鸭子也是一种动物, 既能跑, 也能游, 还能飞 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。
例如, 现在实现一个方法, 叫 “散步”
public static void walk(IRunning running) {System.out.println(我带着伙伴去散步);running.run();
}在这个 walk 方法内部, 我们并不关注到底是哪种动物, 只要参数是会跑的, 就行
Cat cat new Cat(小猫);
walk(cat);
Frog frog new Frog(小青蛙);
walk(frog);
// 执行结果
我带着伙伴去散步
小猫正在用四条腿跑
我带着伙伴去散步
小青蛙正在往前跳4、接口间的继承
在Java中类和类之间是单继承的一个类可以实现多个接口接口与接口之间可以多继承。即用接口可以达到多继承的目的。
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 {
...
}通过接口继承创建一个新的接口 IAmphibious 表示 “两栖的”。此时实现接口创建的 Frog 类, 就继续要实现 run 方法, 也需要实现 swim 方法。 接口间的继承相当于把多个接口合并在一起 5、抽象类和接口的区别
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;}
}举个例子假设我们正在为一个动物园编写一个程序。动物园的动物有一些共同的特征如年龄、体重等但它们的行为各不相同例如叫声和移动方式。为了表示这些共同特征和行为我们可以使用抽象类和接口。
抽象类首先我们可以创建一个名为Animal的抽象类。这个抽象类可以包含共同的属性如年龄和体重和一些抽象方法如makeSound和move。在这个例子中Animal抽象类的代码可能如下所示
public abstract class Animal {protected int age;protected double weight;public Animal(int age, double weight) {this.age age;this.weight weight;}public abstract void makeSound();public abstract void move();
}接口同时我们可以创建一个名为Swimmable的接口表示动物园中能够游泳的动物。这个接口可以包含一个swim方法。Swimmable接口的代码可能如下所示
public interface Swimmable {void swim();
}现在我们可以创建具体的动物类如Tiger和Dolphin。Tiger类可以继承Animal抽象类并实现makeSound和move方法。而Dolphin类既可以继承Animal抽象类也可以实现Swimmable接口表示它还具有游泳的能力。 三、Object类
Object类是Java所有类的始祖在Java中的每一个类都是由它拓展而来的。
Java里面除了Object类所有的类都是存在继承关系的。默认会继承Object父类。即所有类的对象都可以使用Object的引用进行接收。
在Java中只有基本类型不是对象所有的数组类型不管是对象数组还是基本类型的数组都拓展了Object类。
class Person {}
class Student {}public class Test {public static void main(String[] args) {function(new Person());function(new Student());}public static void function(Object obj) {System.out.println(obj);}
}
// 执行结果
// Person1b6d3586
// Student4554617c在开发之中Object类是参数的最高统一类型。但是Object类也存在有定义好的一些方法。 1、获取对象的信息
// Object类中的toString()方法实现
public String toString() {return getClass().getName() Integer.toHexString(hashCode());
}2、对象比较equals方法
在Java中 进行比较时
如果左右两侧是基本类型变量比较的是变量中值是否相同
如果左右两侧是引用类型变量比较的是引用变量地址是否相同
如果要比较对象中内容必须重写Object中的equals方法因为equals方法默认也是按照地址比较的判断是否具有相同的引用
// Object类中的equals方法
public boolean equals(Object obj) {return (this obj); // 使用引用中的地址直接来进行比较
}class Person {private String name;private int age;public Person(String name, int age) {this.age age;this.name name;}
}public class Test {public static void main(String[] args) {Person p1 new Person(张三, 20);Person p2 new Person(张三, 20);int a 10;int b 10;System.out.println(a b); // 输出trueSystem.out.println(p1 p2); // 输出falseSystem.out.println(p1.equals(p2)); // 输出false}
}Person类重写equals方法后然后比较
class Person {private String name;private int age;public Person(String name, int age) {this.age age;this.name name;}Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (obj null) {return false;}if (this obj) {return true;}if (!(obj instanceof Person)) {return false;}Person person (Person) obj;return this.name.equals(person.name) this.age person.age;}
}public class Test {public static void main(String[] args) {Person p1 new Person(张三, 20);Person p2 new Person(张三, 20);int a 10;int b 10;System.out.println(a b); // 输出trueSystem.out.println(p1 p2); // 输出falseSystem.out.println(p1.equals(p2)); // 输出true}
}结论比较对象中内容是否相同的时候一定要重写equals方法。
3、 hashcode方法
public native int hashCode();该方法是一个native方法底层是由C/C代码写的。
我们认为两个名字相同年龄相同的对象将存储在同一个位置如果不重写hashcode()方法我们可以来看示例
class Person {public String name;public int age;public Person(String name, int age) {this.name name;this.age age;}
}public class TestDemo4 {public static void main(String[] args) {Person per1 new Person(张三, 20);Person per2 new Person(张三, 20);System.out.println(per1.hashCode());System.out.println(per2.hashCode());}
}
//执行结果
460141958
1163157884注意事项两个对象的hash值不一样
像重写equals方法一样我们也可以重写hashcode()方法。此时我们再来看看。
import java.util.Objects;class Person {public String name;public int age;public Person(String name, int age) {this.name name;this.age age;}Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(name, age);}
}public class TestDemo4 {public static void main(String[] args) {Person per1 new Person(张三, 20);Person per2 new Person(张三, 20);System.out.println(per1.hashCode());System.out.println(per2.hashCode());}
}
//执行结果
460141958
460141958注意事项哈希值一样
结论 1、hashcode方法用来确定对象在内存中存储的位置是否相同 2、事实上hashCode()在散列表中才有用在其它情况下没用。 3、在散列表中hashCode() 的作用是获取对象的散列码进而确定该对象在散列表中的位置。 4、toString方法
在Java中toString()方法是Object类的一个成员方法而所有的类都继承自Object类。因此任何Java对象都有toString()方法。
该方法的主要目的是返回对象的字符串表示形式。
toString()的默认实现是返回对象的类名后面接上然后跟上对象的哈希码的无符号十六进制表示。
Person person new Person();
System.out.println(person.toString());
// 默认可能会输出类似“Person4a574795”为了提供对象的更有意义的字符串表示通常我们会在类中重写toString()方法。
public class Person {private String name;private int age;public Person(String name, int age) {this.name name;this.age age;}Overridepublic String toString() {return Person{name name , age age };}
}
现在当我们打印一个Person对象时
Person person new Person(Alice, 25);
System.out.println(person); // 输出Person{nameAlice, age25}注意当你打印一个对象例如System.out.println(person);Java实际上是隐式调用这个对象的toString()方法。
