JavaSE学习笔记（4）---抽象类和接口

JavaSE学习笔记（4）---抽象类和接口

抽象方法和抽象类

·抽象方法

使用abstract修饰的方法，没有方法体，只有声明。定义的是一种“规范”，就是告诉子类必须要给抽象方法提供具体的实现。

特点

1. 抽象方法必须声明在抽象类中。
2. 抽象方法声明引入了一个新方法，但不提供该方法的实现，由于抽象方法不提供任何实际实现，因此抽象方法的方法体只包含一个分号。
3. 声明抽象方法时，不能使用static 和private 修饰符。
4. 当从抽象类派生一个非抽象类时，需要在非抽象类中重写抽象方法，以提供具体的实现。

·抽象类

包含抽象方法的类就是抽象类。通过abstract方法定义规范，然后要求子类必须定义具体实现。通过抽象类，我们就可以做到严格限制子类的设计，使子类之间更加通用。

特点

1. 抽象类只能作为其他类的基类，它不能直接实例化，对抽象类不能使用new 操作符。

2. 抽象类中可以包含抽象成员，但非抽象类中不可以。

3. 如果一个非抽象类从抽象类中派生，则其必须通过覆盖来实现所有继承而来的抽象成员。

   Java 中声明抽象类时需要使用abstract 关键字.

抽象类和抽象方法的基本用法

//抽象类
abstract class Animal {
    abstract public void shout();  //抽象方法
}
class Dog extends Animal {
    //子类必须实现父类的抽象方法，否则编译错误
    public void shout() {
        System.out.println("汪汪汪！");
    }
    public void seeDoor(){
        System.out.println("看门中....");
    }
}
//测试抽象类
public class TestAbstractClass {
    public static void main(String[] args) {
        Dog a = new Dog();
        a.shout();
        a.seeDoor();
    }
}

抽象类的使用要点:

1. 有抽象方法的类只能定义成抽象类
2. 抽象类不能实例化，即不能用new来实例化抽象类。
3. 抽象类可以包含属性、方法、构造方法。但是构造方法不能用来new实例，只能用来被子类调用。
4. 抽象类只能用来被继承。
5. 抽象方法必须被子类实现。

接口

接口的作用

· 为什么需要接口?接口和抽象类的区别?

接口就是比“抽象类”还“抽象”的“抽象类”，可以更加规范的对子类进行约束。全面地专业地实现了：规范和具体实现的分离。

抽象类还提供某些具体实现，接口不提供任何实现，接口中所有方法都是抽象方法。接口是完全面向规范的，规定了一批类具有的公共方法规范。(备注:java 1.8之前的接口是只能定义抽象方法的,默认的接口方法是public abstract,一般是省略了不写的。但是java 1.8之后接口就可以定义非抽象的方法了)

从接口的实现者角度看，接口定义了可以向外部提供的服务。

从接口的调用者角度看，接口定义了实现者能提供那些服务。

接口是两个模块之间通信的标准，通信的规范。如果能把你要设计的模块之间的接口定义好，就相当于完成了系统的设计大纲，剩下的就是添砖加瓦的具体实现了。大家在工作以后，做系统时往往就是使用“面向接口”的思想来设计系统。

接口和实现类不是父子关系，是实现规则的关系。比如：我定义一个接口Runnable，Car实现它就能在地上跑，Train实现它也能在地上跑，飞机实现它也能在地上跑。就是说，如果它是交通工具，就一定能跑，但是一定要实现Runnable接口。

· 接口的本质探讨

接口就是规范，定义的是一组规则，体现了现实世界中“如果你是…则必须能…”的思想。如果你是天使，则必须能飞。如果你是汽车，则必须能跑。如果你是好人，则必须能干掉坏人;如果你是坏人，则必须欺负好人。

接口的本质是契约，就像我们人间的法律一样。制定好后大家都遵守。

面向对象的精髓，是对对象的抽象，最能体现这一点的就是接口。为什么我们讨论设计模式都只针对具备了抽象能力的语言(比如C++、Java、C#等)，就是因为设计模式所研究的，实际上就是如何合理的去抽象。

区别

1. 普通类：具体实现

2. 抽象类：具体实现，规范(抽象方法)

3. 接口：规范

如何定义和使用接口

声明格式：

[访问修饰符] interface 接口名 [extends  父接口1，父接2…] {
常量定义；
方法定义；
}

定义接口的详细说明：

1. 访问修饰符：只能是public或默认。

2. 接口名：和类名采用相同命名机制。

3. extends：接口可以多继承。

4. 常量：接口中的属性只能是常量，总是：public static final 修饰。不写也是。

5. 方法：接口中的方法只能是：public abstract。 省略的话，也是public abstract。

要点

1. 子类通过implements来实现接口中的规范。

2. 接口不能创建实例，但是可用于声明引用变量类型。

3. 一个类实现了接口，必须实现接口中所有的方法，并且这些方法只能是public的。

4. JDK1.7之前，接口中只能包含静态常量、抽象方法，不能有普通属性、构造方法、普通方法。

5. JDK1.8后，接口中包含普通的静态方法。

接口的使用示例

//声明接口
interface Animal {
   public void eat();
   public void travel();
}
//使用接口
public class MammalInt implements Animal{

   public void eat(){
      System.out.println("Mammal eats");
   }

   public void travel(){
      System.out.println("Mammal travels");
   } 

   public int noOfLegs(){
      return 0;
   }

   public static void main(String args[]){
      MammalInt m = new MammalInt();
      m.eat();
      m.travel();
   }
}

结果如下:

Mammal eats
Mammal travels

接口的继承

一个接口能继承另一个接口，和类之间的继承方式比较相似。接口的继承使用extends关键字，子接口继承父接口的方法。

接口完全支持多继承。和类的继承类似，子接口扩展某个父接口，将会获得父接口中所定义的一切。

interface A {
    void testa();
}
interface B {
    void testb();
}
/**接口可以多继承：接口C继承接口A和B*/
interface C extends A, B {
    void testc();
}
public class Test implements C {
    public void testc() {
    }
    public void testa() {
    }
    public void testb() {
    }
}

标记接口

最常用的继承接口是没有包含任何方法的接口。

标记接口是没有任何方法和属性的接口.它仅仅表明它的类属于一个特定的类型,供其他代码来测试允许做一些事情。

标记接口作用：简单形象的说就是给某个对象打个标（盖个戳），使对象拥有某个或某些特权。

例如：java.awt.event 包中的 MouseListener 接口继承的java.util.EventListener 接口定义如下：

package java.util; 

public interface EventListener {}

没有任何方法的接口被称为标记接口。标记接口主要用于以下两种目的：

• 建立一个公共的父接口：

  正如EventListener接口，这是由几十个其他接口扩展的Java API，你可以使用一个标记接口来建立一组接口的父接口。例如：当一个接口继承了EventListener接口，Java虚拟机(JVM)就知道该接口将要被用于一个事件的代理方案。

• 向一个类添加数据类型：

  这种情况是标记接口最初的目的，实现标记接口的类不需要定义任何接口方法(因为标记接口根本就没有方法)，但是该类通过多态性变成一个接口类型。

面向接口编程

面向接口编程是面向对象编程的一部分。

为什么需要面向接口编程? 软件设计中最难处理的就是需求的复杂变化，需求的变化更多的体现在具体实现上。我们的编程如果围绕具体实现来展开就会陷入”复杂变化”的汪洋大海中，软件也就不能最终实现。我们必须围绕某种稳定的东西开展，才能以静制动，实现规范的高质量的项目。

接口就是规范，就是项目中最稳定的东西! 面向接口编程可以让我们把握住真正核心的东西，使实现复杂多变的需求成为可能。

通过面向接口编程，而不是面向实现类编程，可以大大降低程序模块间的耦合性，提高整个系统的可扩展性和和可维护性。

面向接口编程的概念比接口本身的概念要大得多。设计阶段相对比较困难，在你没有写实现时就要想好接口，接口一变就乱套了，所以设计要比实现难!