Java 抽象类

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。

抽象类除了不能实例化对象之外,类的其它功能依然存在,成员变量、成员方法和构造方法的访问方式和普通类一样。

由于抽象类不能实例化对象,所以抽象类必须被继承,才能被使用。也是因为这个原因,通常在设计阶段决定要不要设计抽象类。

父类包含了子类集合的常见的方法,但是由于父类本身是抽象的,所以不能使用这些方法。

在Java中抽象类表示的是一种继承关系,一个类只能继承一个抽象类,而一个类却可以实现多个接口。

在Java语言中使用abstract class来定义抽象类。如下实例:

 public abstract class Employee
 {
    private String name;
    private String address;
    private int number;
    public Employee(String name, String address, int number)
    {
       System.out.println("Constructing an Employee");
       this.name = name;
       this.address = address;
       this.number = number;
    }
    public double computePay()
    {
      System.out.println("Inside Employee computePay");
      return 0.0;
    }
    public void mailCheck()
    {
       System.out.println("Mailing a check to " + this.name
        + " " + this.address);
    }
    public String toString()
    {
       return name + " " + address + " " + number;
    }
    public String getName()
    {
       return name;
    }
    public String getAddress()
    {
       return address;
    }
    public void setAddress(String newAddress)
    {
       address = newAddress;
    }
    public int getNumber()
    {
      return number;
    }
 }

注意到该Employee类没有什么不同,尽管该类是抽象类,但是它仍然有3个成员变量,7个成员方法和1个构造方法。 现在如果你尝试如下的例子:

 public class AbstractDemo
 {
    public static void main(String [] args)
    {
       /* 以下是不允许的,会引发错误 */
       Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);

       System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
       e.mailCheck();
     }
 }

当你尝试编译AbstractDemo类时,会产生如下错误:

 Employee.java:46: Employee is abstract; cannot be instantiated
       Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);
                    ^
 1 error

继承抽象类

我们能通过一般的方法继承Employee类:

 public class Salary extends Employee
 {
    private double salary; //Annual salary
    public Salary(String name, String address, int number, double
       salary)
    {
        super(name, address, number);
        setSalary(salary);
    }
    public void mailCheck()
    {
        System.out.println("Within mailCheck of Salary class ");
        System.out.println("Mailing check to " + getName()
        + " with salary " + salary);
    }
    public double getSalary()
    {
        return salary;
    }
    public void setSalary(double newSalary)
    {
        if(newSalary >= 0.0)
        {
           salary = newSalary;
        }
    }
    public double computePay()
    {
       System.out.println("Computing salary pay for " + getName());
       return salary/52;
    }
 }

尽管我们不能实例化一个Employee类的对象,但是如果我们实例化一个Salary类对象,该对象将从Employee类继承3个成员变量和7个成员方法。

 public class AbstractDemo
 {
    public static void main(String [] args)
    {
       Salary s = new Salary("Mohd Mohtashim", "Ambehta, UP", 3, 3600.00);
       Employee e = new Salary("John Adams", "Boston, MA", 2, 2400.00);

       System.out.println("Call mailCheck using Salary reference --");
       s.mailCheck();

       System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
       e.mailCheck();
     }
 }

以上程序编译运行结果如下:

 Constructing an Employee
 Constructing an Employee
 Call mailCheck using  Salary reference --
 Within mailCheck of Salary class
 Mailing check to Mohd Mohtashim with salary 3600.0

 Call mailCheck using Employee reference--
 Within mailCheck of Salary class
 Mailing check to John Adams with salary 2400.

抽象方法

如果你想设计这样一个类,该类包含一个特别的成员方法,该方法的具体实现由它的子类确定,那么你可以在父类中声明该方法为抽象方法。

Abstract关键字同样可以用来声明抽象方法,抽象方法只包含一个方法名,而没有方法体。

抽象方法没有定义,方法名后面直接跟一个分号,而不是花括号。

 public abstract class Employee
 {
    private String name;
    private String address;
    private int number;

    public abstract double computePay();

    //其余代码
 }

声明抽象方法会造成以下两个结果:

  • 如果一个类包含抽象方法,那么该类必须是抽象类。
  • 任何子类必须重写父类的抽象方法,或者声明自身为抽象类。

继承抽象方法的子类必须重写该方法。否则,该子类也必须声明为抽象类。最终,必须有子类实现该抽象方法,否则,从最初的父类到最终的子类都不能用来实例化对象。

如果Salary类继承了Employee类,那么它必须实现computePay()方法:

 public class Salary extends Employee
 {
    private double salary; // Annual salary

    public double computePay()
    {
       System.out.println("Computing salary pay for " + getName());
       return salary/52;
    }

    //其余代码
 }

抽象类总结规定

  • 1. 抽象类不能被实例化(初学者很容易犯的错),如果被实例化,就会报错,编译无法通过。只有抽象类的非抽象子类可以创建对象。

  • 2. 抽象类中不一定包含抽象方法,但是有抽象方法的类必定是抽象类。

  • 3. 抽象类中的抽象方法只是声明,不包含方法体,就是不给出方法的具体实现也就是方法的具体功能。

  • 4. 构造方法,类方法(用static修饰的方法)不能声明为抽象方法。

  • 5. 抽象类的子类必须给出抽象类中的抽象方法的具体实现,除非该子类也是抽象类。

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