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);
}
}