Java 面向对象编程中,抽象类和抽象方法用于实现代码的抽象化和模板化,它们在设计具有通用行为但无法具体化的类时非常有用。抽象类是一种特殊的类,它不能被实例化,即不能直接创建它的对象。抽象类的主要目的是为了被继承,作为其他类的父类。通过抽象类,可以实现代码的复用和扩展,提高代码的可维护性。本文主要介绍Java 面向对象 抽象类和抽象方法。

1、抽象类和抽象方法

在类的继承中,如果一个个新的子类被定义,子类变得越来越具体,父类变得更加一般和通用,类的设计应该保证父子类能够共享特征,有时将父类设计得非常抽象,使得父类没有具体的实现,这样的类叫做抽象类;一般当我们设计一个类,不需要创建此类的实例时,可以考虑将该类设置成抽象类,让其子类实现这个类的抽象方法。

abstract关键字用于修饰类和方法:

1)抽象类

抽象类是一个受限制的类,不能用于创建对象(要访问它,它必须从另一个类继承)。抽象类是一种无法被实例化的类(无法使用 new 创建对象),它用来作为其他类的基类,为子类提供通用的特性。

2)抽象方法

抽象方法只能在抽象类中使用,并且没有实现。 由子类实现抽象方法(从继承)。抽象方法是没有方法体的方法,它只有方法签名,用来表示子类必须实现的方法。

抽象类可以同时具有抽象方法和常规方法:

abstract class Animal {
  public abstract void eat();
  public void sleep() {
    System.out.println("Zzz");
  }
}

从上面的示例中,无法创建Animal类的对象:

Animal myObj = new Animal(); // 会报错

要访问抽象类,它必须从另一个类继承。使用extends关键字从类继承。

例如:

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Cat myCat = new Cat(); // 创建一个Cat对象
    myCat.eat();
    myCat.catchMouse();
  }
}
abstract class Animal 
{ 
    abstract void eat(); 
} 
   
class Cat extends Animal 
{ 
    public void eat() 
    { 
        System.out.println("吃鱼"); 
    } 
    public void catchMouse() 
    { 
        System.out.println("抓老鼠"); 
    } 
}   

使用抽象类和抽象方法使用接口和实现分离,更好地降低代码之间的耦合程序,更方便配合及团队开发也更加地规范。

注意:抽象也可以通过Interface(接口)实现。

2、使用场景

抽象类和抽象方法是面向对象编程的重要组成部分,主要用于设计和实现多态行为,定义通用行为规范,以及代码重用。

1)定义通用行为但不实现全部细节

抽象类可以包含已经实现的方法,也可以包含抽象方法(未实现的方法)。这非常适合用于定义一组通用的行为规范,同时允许子类实现具体的行为。

2)避免代码重复

抽象类可以包含具体方法,这些方法在所有子类中通用,从而减少代码重复。

3)作为模板设计模式的基础

抽象类可以用作模板设计模式的基础,定义通用的算法结构,而将具体步骤交给子类实现。

4)提供默认实现

抽象类可以提供部分方法的默认实现,子类可以根据需要重写这些方法。

5)多态

抽象类允许使用父类引用来操作子类对象,实现运行时多态。

推荐文档