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【Java SE】抽象类和接口

JAVA接口 抽象类 SE
2023-06-13 09:18:38 时间

1.抽象类

1.1抽象类的概念

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。

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).

1.2抽象类语法

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。

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。

1.3抽象类的特点

我们可以先来看一段代码：

public abstract class Animal {
    public String name;
    public int age;
    abstract void eat();
}
class Dog extends Animal{
    Dog(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(name +"吃狗粮！");
    }
}

class Cat extends Animal{
    Cat(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(name +"吃猫粮！");
    }
}
class Test{
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog1 = new Dog("旺旺",10);
        Cat cat1 = new Cat("喵喵",5);
        dog1.eat();
        cat1.eat();
    }
}
  1. 抽象类使用abstract修饰类
  2. 抽象类当中可以包含普通类所能包含的成员
  3. 抽象类和普通类不一样的是，抽象类当中可以包含抽象方法
  4. 抽象方法是使用abstract修饰的，这个方法没有具体的实现
  5. 不能实例化抽象类 new
  6. 抽象类存在的最大的意义就是为了被继承
  7. 如果一个普通类 继承了一个抽象类 此时必须重写抽象类当中的方法。
  8. 如果一个抽象类A继承了一个抽象类B，此时A当中，不需要重写B中的抽象方法。但是如果A再被普通类继承，就需要重写。
  9. 抽象方法不能是私有的。也不能是static的。太满足重写的规则。（即子类的修饰限定符大于等于父类的修饰限定符）
  10. final也不可以，他和abstract是矛盾的
  11. 抽象类当中 可以有构造方法，为了方便子类能够调用，来初始化抽象类当中的成员。

很多语法的出现，都是为了能够让程序员更早的发现错误。

2.接口

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。 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。

2.1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
}

提示:

  1. 创建接口时, 接口的命名一般以大写字母 I 开头.
  2. 接口的命名一般使用 “形容词” 词性的单词.

2.3接口使用

接口不能直接使用，必须要有一个"实现类"来"实现"该接口，实现接口中的所有抽象方法。

public class 类名称 implements 接口名称{
// ...
}

注意：子类和父类之间是extends 继承关系，类与接口之间是 implements 实现关系。

2.4接口特性

  1. 使用interface 来修饰接口
  2. 接口当中的成员方法，不能有具体的实现（public）
    1. 抽象方法：默认是public abstract 的方法
    2. JDK1.8开始，允许有可以实现的方法，但是这个方法只能是由default修饰的
    3. 可以实现静态方法。
  3. 成员变量默认是public static final 修饰的
  4. 接口不能被实例化
  5. 子类重写抽象方法，必须加上public
  6. 类和接口之间采用implements 来实现多个接口
  7. 接口中不能有静态代码块和构造方法
  8. 如果你不想实现接口的方法，那么久把这个类定义为抽象类，但是这个类被其他类继承，就必须重写。
  9. 一个类可以实现多个接口。使用implements 用逗号隔开。（可以解决多继承的问题）

2.7接口使用实例

package demo1;

import java.util.Arrays;

class Student{
    public String name;
    public int age;

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Student[] students = new Student[3];
        students[0] = new Student("zhang",10);
        students[1] = new Student("huang",20);
        students[2] = new Student("li",30);

        Arrays.sort(students);

        System.out.println(Arrays.toString(students));
    }
}

可以看到代码报错了，在比较时要规定一下用什么来比较。姓名，年龄。 自定义的学生类需要具备可以比较的功能。

方法一：（根据年龄比较大小）

总结：如果我们以后自定义的类型，一定要记住，如果要比较大小，那么必须要让这个类具备可以比较的功能，此时可以选择实现接口Compara。

方法二：（根据姓名比较大小）

也可以这样写：

方法三：函数冒泡排序法

2.8Clonable接口和深拷贝

Java 中内置了一些很有用的接口, Clonable 就是其中之一. Object 类中存在一个 clone 方法, 调用这个方法可以创建一个对象的 “拷贝”. 但是要想合法调用 clone 方法, 必须要先实现 Clonable 接口, 否则就会抛出 CloneNotSupportedException 异常.

2.8.1Clonable接口

空接口、标记接口：当前类可以被克隆

以下以克隆为例再举一个接口的实例：

class Person implements Cloneable{
    public int id;

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "id=" + id +
                '}';
    }
}
public class Test2 {
    public static void main(String[] args)  throws CloneNotSupportedException{
        Person person = new Person();
        Person person2 = (Person)person.clone();
    }
}

这就是浅拷贝。

2.8.2深拷贝

class Money implements Cloneable{
    public double m = 66.66;
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
class Person implements Cloneable{
    public int id;
    public Money money = new Money();
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Person tmp = (Person)super.clone();
        tmp.money = (Money)this.money.clone();
        return tmp;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "id=" + id +
                '}';
    }
}
public class Test2 {
    public static void main(String[] args)  throws CloneNotSupportedException{
        Person person = new Person();
        Person person2 = (Person)person.clone();
        person2.money.m =8888;
        System.out.println("person:"+person.money.m);
        System.out.println("person2 :"+person2.money.m);
    }
}

图解代码：

2.9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. 抽象类存在的意义是为了让编译器更好的校验

3.Object类

Object是Java默认提供的一个类。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。

3.1 获取对象信息

如果要打印对象中的内容，可以直接重写Object类中的toString()方法。

3.2对象比较equals方法

在Java中，== 进行比较时： a.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 b.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 c.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

3.3hashcode方法

涉及数据结构，后面我们再深入学习 hashcode方法源码:

public native int hashCode();

该方法是一个native方法，底层是由C/C++代码写的。我们看不到。

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。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。

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