小朋友学Java（9）：抽象类与接口

之前提过面向对象有三大特性：封装、继承、多态。
还有另一种说法，即面象对象有四大特性：抽象、封装、继承、多态。
这两种说法都是对的，不必拘泥于哪种说法。关键要能理解这些特性的含义。

在Java中，可以通过两种形式来体现面向对象的抽象：抽象类和接口。

一、抽象类

（一）抽象方法

在了解抽象类之前，先来了解一下抽象方法。抽象方法是一种特殊的方法：它只有声明，而没有具体的实现。抽象方法的声明格式为：
abstract void fun();
抽象方法必须用abstract关键字进行修饰。

为什么需要抽象方法呢？因为有些方法在父类里面很难给出具体的定义，只能通过子类来定义。
以Animal类的move方法为例。不同的动物有不同的move方法。比如狗可以走或跑，蛙可以跳或游，鱼可以游。

（二）抽象类

如果一个类含有抽象方法，则称这个类为抽象类，抽象类必须在类前用abstract关键字修饰。因为抽象类中含有无具体实现的方法，所以不能用抽象类创建对象。

例1

abstract class Animal {     public abstract void move();}public class ATest {    public void main(String[] args) {        Animal a = new Animal();        a.move();    }}

运行结果：

例2

abstract class Animal {     public abstract void move();}class Dog extends Animal {    public void move() {        System.out.println("I am a dog, I can walk and run.");    }}class Fish extends Animal {    public void move() {        System.out.println("I am a fish, I can swim.");    }}public class ATest {    public static void main(String[] args) {        Dog d = new Dog();        d.move();        Fish f = new Fish();        f.move();    }}

运行结果：

I am a dog, I can walk and run.I am a fish, I can swim.

注意：包含了抽象方法的类一定是抽象类，但抽象类不一定要包含抽象方法。一个类，只要用了abstract来修饰，就是一个抽象类。

（三）抽象类与普通类的区别

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. 抽象类不能用来创建对象；
3. 如果一个类继承于一个抽象类，则要么子类必须实现父类的抽象方法，要么必须将子类也定义为abstract类。

二、接口

接口，英文称作interface，在软件工程中，接口泛指供别人调用的方法或者函数。
在Java中，定一个接口的形式如下：

[public] interface InterfaceName {}

接口中可以含有变量和方法。
但是要注意，接口中的变量会被隐式地指定为public static final变量（并且只能是public static final变量，用private修饰会报编译错误），而方法会被隐式地指定为public abstract方法且只能是public abstract方法（用其他关键字，比如private、protected、static、 final等修饰会报编译错误），并且接口中所有的方法不能有具体的实现，也就是说，接口中的方法必须都是抽象方法。
从这里可以隐约看出接口和抽象类的区别，接口是一种极度抽象的类型，它比抽象类更加“抽象”，并且一般情况下不在接口中定义变量（虽然可以定义变量）。

要让一个类遵循某组特地的接口需要使用implements关键字，具体格式如下：

class ClassName implements Interface1,Interface2,interface3{}

可以看出，允许一个类遵循多个特定的接口。如果一个非抽象类遵循了某个接口，就必须实现该接口中的所有方法。

例3

interface Animal {    public void eat();    public void move();}class Dog implements Animal {    public void eat() {        System.out.println("Dog eat");    }    public void move() {        System.out.println("Dog run");    }}public class ITest {    public static void main(String[] args) {        Dog d = new Dog();        d.eat();        d.move();    }}

运行结果：

Dog eatDog run

三、抽象类和接口的区别

（一）应用层面上的区别

1. 抽象类可以提供成员方法的实现细节，而接口中只能存在public abstract 方法；
2. 抽象类中的成员变量可以是各种类型的，而接口中的成员变量只能是public static final类型的；
3. 接口中不能含有静态代码块以及静态方法，而抽象类可以有静态代码块和静态方法；
4. 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。

（二）设计层面上的区别

抽象类是对一种事物的抽象，即对类抽象，而接口是对行为的抽象。抽象类是对整个类整体进行抽象，包括属性、行为；但是接口却是对类局部（行为）进行抽象。

举个简单的例子，飞机和鸟是不同类的事物，但是它们都有一个共性，就是都会飞。那么在设计的时候，可以将飞机设计为一个类Airplane，将鸟设计为一个类Bird，但是不能将 飞行这个特性也设计为类，因此它只是一个行为特性，并不是对一类事物的抽象描述。此时可以将飞行设计为一个接口Fly，包含方法fly( )，然后Airplane和Bird分别根据自己的需要实现Fly这个接口。不同种类的飞机，比如战斗机、民用飞机等直接继承Airplane即可。对于鸟也是类似的，不同种类的鸟直接继承Bird类即可。

从这里可以看出，继承是一个 “是不是”的关系，而接口实现则是 “有没有”的关系
。如果一个类继承了某个抽象类，则子类必定是抽象类的种类，而接口实现则是有没有、具备不具备的关系，比如鸟是否能飞（或者是否具备飞行这个特点），能飞行则可以实现这个接口，不能飞行就不实现这个接口。

例4：

创建如下8个类：

1. 接口Fly中的代码：

interface Fly {    public void fly();}

1. 飞机抽象类中的代码：

abstract class Plane {    public abstract void carry();}

1. 民用飞机类中的代码：

// 民用飞机class CivilAircraft extends Plane implements Fly {    public void carry() {        System.out.println("I am a civil aircraft, I carry people!");    }    public void fly() {        System.out.println("I am a civil aircraft, I can fly!");    }}

1. 战斗机类中的代码：

// 战斗机class Fighter extends Plane implements Fly {    public void carry() {        System.out.println("I am a fighter, I carry bomb!");    }    public void fly() {        System.out.println("I am a fighter, I can fly!");    }}

1. 鸟抽象类中的代码：

abstract class Bird {    public abstract void build();}

1. 知更鸟类中的代码：

// 知更鸟class Robin extends Bird implements Fly {    public void build() {        System.out.println("I am a robin, I can build nest!");    }    public void fly() {        System.out.println("I am a robin, I can fly!");    }}

1. 布谷鸟中的代码：

// 布谷鸟class Cuckoo extends Bird implements Fly {    public void build() {        System.out.println("I am a cuckoo, I don't build nest! I throw out robin's eggs and lay my eggs in robin's nest!");    }    public void fly() {        System.out.println("I am a cuckoo, I can fly!");    }}

1. 测试类中的代码：

class FTest {    public static void main(String[] args) {        CivilAircraft ca = new CivilAircraft();        ca.fly();        ca.carry();        Fighter f = new Fighter();        f.fly();        f.carry();        Robin r = new Robin();        r.fly();        r.build();        Cuckoo c = new Cuckoo();        c.fly();        c.build();    }}

运行结果：

更多内容请关注微信公众号