JavaSE——抽象类||接口||类间关系||抽象类与接口的区别

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抽象类

第一:抽象类怎么定义?在class前添加abstract关键字就行了。
第二:抽象类是无法实例化的,无法创建对象的,所以抽象类是用来被子类继承的。
第三:final和abstract不能联合使用,这两个关键字是对立的。
第四:抽象类的子类可以是抽象类。也可以是非抽象类。
第五:抽象类虽然无法实例化,但是抽象类有构造方法,这个构造方法是供子类使用的。
第六:抽象类中不一定有抽象方法,抽象方法必须出现在抽象类中。
第七:抽象方法怎么定义?
public abstract void doSome();
第八(**五颗星):一个非抽象的类,继承抽象类,必须将抽象类中的抽象方法进行覆盖/重写/实现。*

上图为对抽象类的理解
面试题(判断题):java语言中凡是没有方法体的方法都是抽象方法。
        不对,错误的。
        Object类中就有很多方法都没有方法体,都是以“;”结尾的,但他们
        都不是抽象方法,例如:
            public native int hashCode();
            这个方法底层调用了C++写的动态链接库程序。
            前面修饰符列表中没有:abstract。有一个native。表示调用JVM本地程序。
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/*
抽象类:

1、抽象类中不一定有抽象方法,抽象方法必须出现在抽象类中。

2、重要结论:重要结论五颗星*****(必须记住)
一个非抽象的类继承抽象类,必须将抽象类中的抽象方法实现了。
这是java语法上强行规定的,必须的,不然编译器就报错了。

这里的覆盖或者说重写,也可以叫做实现。(对抽象的实现。)

*/
public class AbstractTest02{
public static void main(String[] args){
// 能不能使用多态?
// 父类型引用指向子类型对象。
Animal a = new Bird(); // 向上转型。(自动类型转换)

// 这就是面向抽象编程。
// 以后你都是调用的a.XXXX
// a的类型是Animal,Animal是抽象的
// 面向抽象编程,不要面向具体编程,降低程序的耦合度,提高程序的扩展力。
// 这种编程思想符合OCP原则。
/*
分析以下:
编译的时候这个move()方法是谁的?
运行的时候这个move()方法又是谁的?
*/
a.move();

// 多态(当对多态不是很理解的时候,以后写代码能用多态就用多态。慢慢就理解了。)
Animal x = new Cat();
x.move();
}
}

// 动物类(抽象类)
abstract class Animal{

// 抽象方法
public abstract void move();
}

// 子类(非抽象的)
// 错误: Bird不是抽象的, 并且未覆盖Animal中的抽象方法move()
/*
class Bird extends Animal{
}
*/

class Bird extends Animal{
// 需要将从父类中继承过来的抽象方法进行覆盖/重写,或者也可以叫做“实现”。
// 把抽象的方法实现了。
public void move(){
System.out.println("鸟儿在飞翔!");
}
}

class Cat extends Animal{
public void move(){
System.out.println("猫在走猫步!");
}
}

// 如果Bird是抽象类的话,那么这个Animal中继承过来的抽象方法也可以不去重写/覆盖/实现。
/*
abstract class Bird extends Animal{
}
*/


/*
有些内容不要死记硬背,讲讲道理。
分析:
Animal是父类,并且是 抽象的。
Animal这个抽象类中有一个抽象方法move。

Bird是子类,并且是 非抽象的。
Bird继承Animal之后,会将抽象方法继承过来。

*/

接口

接口的基础语法

1、接口是一种“引用数据类型”。
2、接口是完全抽象的。
3、接口怎么定义:[修饰符列表] interface 接口名{}
4、接口支持多继承。
5、接口中只有常量+抽象方法。
6、接口中所有的元素都是public修饰的
7、接口中抽象方法的public abstract可以省略。
8、接口中常量的public static final可以省略。
9、接口中方法不能有方法体。
10、一个非抽象的类,实现接口的时候,必须将接口中所有方法加以实现。
11、一个类可以实现多个接口
12、extends和implements可以共存,extends在前,implements在后。
13、使用接口,写代码的时候,可以使用多态(父类型引用指向子类型对象)。

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/*
接口的基础语法:
1、类和类之间叫做继承,类和接口之间叫做实现。
别多想:你仍然可以将"实现"看做“继承”。
继承使用extends关键字完成。
实现使用implements关键字完成。

2、五颗星(*****):当一个非抽象的类实现接口的话,必须将接口中所有的
抽象方法全部实现(覆盖、重写)。
*/
public class Test02{
public static void main(String[] args){
//错误: MyMath是抽象的; 无法实例化
//new MyMath();

// 能使用多态吗?可以。
//Animal a = new Cat();

// 父类型的引用指向子类型的对象
MyMath mm = new MyMathImpl();
// 调用接口里面的方法(面向接口编程。)
int result1 = mm.sum(10, 20);
System.out.println(result1);

int result2 = mm.sub(20, 10);
System.out.println(result2);
}
}

// 特殊的抽象类,完全抽象的,叫做接口。
interface MyMath{
double PI = 3.1415926;
int sum(int a, int b);
int sub(int a, int b);
}

// 这样没问题
/*
abstract class MyMathImpl implements MyMath {
}
*/

// 编写一个类(这个类是一个“非抽象”的类)
// 这个类的名字是随意的。
//错误: MyMathImpl不是抽象的, 并且未覆盖MyMath中的抽象方法sub(int,int)
/*
class MyMathImpl implements MyMath {
}
*/

//修正
class MyMathImpl implements MyMath {

//错误:正在尝试分配更低的访问权限; 以前为public
/*
int sum(int a, int b){
return a + b;
}
*/

// 重写/覆盖/实现 接口中的方法(通常叫做实现。)
public int sum(int a, int b){
return a + b;
}

public int sub(int a, int b){
return a - b;
}
}

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/*
接口和接口之间支持多继承,那么一个类可以同时实现多个接口吗?

对于计算机来说,一个机箱上有多个接口,一个接口是接键盘的,
一个接口是接鼠标的,一个接口是接电源的,一个接口是接显示器的.....


重点(五颗星*****):一个类可以同时实现多个接口。

这种机制弥补了java中的哪个缺陷?
java中类和类只支持单继承。实际上单继承是为了简单而出现的,现实世界中
存在多继承,java中的接口弥补了单继承带来的缺陷。

接口A和接口B虽然没有继承关系,但是写代码的时候,可以互转。
编译器没意见。但是运行时可能出现:ClassCastException

之前有一个结论:
无论向上转型还是向下转型,两种类型之间必须要有继承关系,
没有继承关系编译器会报错。(这句话不适用在接口方面。)
最终实际上和之前还是一样,需要加:instanceof运算符进行判断。
向下转型养成好习惯。转型之前先if+instanceof进行判断。
*/
public class Test03{
public static void main(String[] args){
// 多态该怎么用呢?
// 都是父类型引用指向子类型对象
A a = new D();
//a.m2(); // 编译报错。A接口中没有m2()方法。
B b = new D();
C c = new D();

// 这个编译没问题,运行也没问题。
// 调用其他接口中的方法,你需要转型(接口转型。)
B b2 = (B)a;
b2.m2();

// 直接向下转型为D可以吗?可以
D d = (D)a;
d.m2();

M m = new E();
// 经过测试:接口和接口之间在进行强制类型转换的时候,没有继承关系,也可以强转。
// 但是一定要注意,运行时可能会出现ClassCastException异常。
// 编译没问题,运行有问题。
//K k = (K)m;
if(m instanceof K){
K k = (K)m;
}
}
}

interface K{
}

interface M{
}

class E implements M{
}

// --------------------------------------------------------------------

interface X{
}
interface Y{
}
interface Z extends X,Y{ //接口和接口支持多继承。
}

//------------------------------------------------------------------

interface A{
void m1();
}

interface B{
void m2();
}

interface C{
void m3();
}

// 实现多个接口,其实就类似于多继承。
class D implements A,B,C{
// 实现A接口的m1()
public void m1(){

}
// 实现B接口中的m2()
public void m2(){
System.out.println("m2 ....");
}
// 实现接口C中的m3()
public void m3(){

}
}

以下为继承与实现同时存在时的情况:

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/*
继承和实现都存在的话,代码应该怎么写?
extends 关键字在前。
implements 关键字在后。
*/
public class Test04{
public static void main(String[] args){
// 创建对象(表面看Animal类没起作用!)
Flyable f = new Cat(); //多态。
f.fly();

// 同一个接口
Flyable f2 = new Pig();
// 调用同一个fly()方法,最后的执行效果不同。
f2.fly();

Flyable f3 = new Fish();
f3.fly();
}
}

// 动物类:父类
class Animal{
}

// 可飞翔的接口(是一对翅膀)
// 能插拔的就是接口。(没有接口你怎么插拔。)
// 内存条插到主板上,他们之间有接口。内存条可以更换。
// 接口通常提取的是行为动作。
interface Flyable{
void fly();
}

// 动物类子类:猫类
// Flyable是一个接口,是一对翅膀的接口,通过接口插到猫身上,让猫变的可以飞翔。
class Cat extends Animal implements Flyable{
public void fly(){
System.out.println("飞猫起飞,翱翔太空的一只猫,很神奇,我想做一只猫!!");
}
}

// 蛇类,如果你不想让它飞,可以不实现Flyable接口
// 没有实现这个接口表示你没有翅膀,没有给你插翅膀,你肯定不能飞。
class Snake extends Animal{
}

// 想飞就插翅膀这个接口。
class Pig extends Animal implements Flyable{
public void fly(){
System.out.println("我是一只会飞的猪!!!");
}
}

// 鱼(默认实际上是存在继承的,默认继承Object。)
/*
class Fish extends Object implements Flyable{
}
*/
class Fish implements Flyable{ //没写extends,也是有的,默认继承Object。
public void fly(){
System.out.println("我是六眼飞鱼(流言蜚语)!!!");
}
}

接口在开发中的作用

注意:接口在开发中的作用,类似于多态在开发中的作用。

多态:面向抽象编程,不要面向具体编程。降低程序的耦合度。提高程序的扩展力。
/*
public class Master{
public void feed(Dog d){}
public void feed(Cat c){}
//假设又要养其它的宠物,那么这个时候需要再加1个方法。(需要修改代码了)
//这样扩展力太差了,违背了OCP原则(对扩展开放,对修改关闭。)
}
*/

public class Master{
public void feed(Animal a){
// 面向Animal父类编程,父类是比子类更抽象的。
//所以我们叫做面向抽象编程,不要面向具体编程。
//这样程序的扩展力就强。
}
}

接口在开发中的作用?
接口是不是完全的?是。
而我们以后正好要求,面向抽象编程。
面向抽象编程这句话以后可以修改为:面向接口编程。
有了接口就有了可插拔。可插拔表示扩展力很强。不是焊接死的。

主板和内存条之间有插槽,这个插槽就是接口,内存条坏了,可以重新
买一个换下来。这叫做高扩展性。(低耦合度。)

接口在现实世界中是不是到处都是呢?
螺栓和螺母之间有接口
灯泡和灯口之间有接口
笔记本电脑和键盘之间有接口(usb接口,usb接口是不是某个计算机协会制定的协议/规范。)
接口有什么用?扩展性好。可插拔。

接口是一个抽象的概念。

分析:
中午去饭馆吃饭,这个过程中有接口吗?

接口是抽象的。

菜单是一个接口。(菜单上有一个抽象的照片:西红柿炒鸡蛋)

谁面向接口调用。(顾客面向菜单点菜,调用接口。)

谁负责实现这个接口。(后台的厨师负责把西红柿鸡蛋做好!是接口的实现者。)

这个接口有什么用呢?
这个饭馆的“菜单”,让“顾客”和“后厨”解耦合了。
顾客不用找后厨,后厨不用找顾客。他们之间完全依靠这个抽象的菜单沟通。

总结一句话:三个字“解耦合
面向接口编程,可以降低程序的耦合度,提高程序的扩展力。符合OCP开发原则。
接口的使用离不开多态机制。(接口+多态才可以达到降低耦合度。)

接口可以解耦合,解开的是谁和谁的耦合!!!
任何一个接口都有调用者和实现者。
接口可以将调用者和实现者解耦合。
调用者面向接口调用。
实现者面向接口编写实现。

类型和类型之间的关系:

is a(继承)、has a(关联)、like a(实现)

is a:
Cat is a Animal(猫是一个动物)
凡是能够满足is a的表示“继承关系”
A extends B

has a:
I has a Pen(我有一支笔)
凡是能够满足has a关系的表示“关联关系”
关联关系通常以“属性”的形式存在。
A{
B b;
}

like a:
Cooker like a FoodMenu(厨师像一个菜单一样)
凡是能够满足like a关系的表示“实现关系”
实现关系通常是:类实现接口。
A implements B

抽象类和接口有什么区别?

在这里我们只说一下抽象类和接口在语法上的区别。
至于以后抽象类和接口应该怎么进行选择,通过后面的项目去体会/学习。

    抽象类是半抽象的。
    接口是完全抽象的。

    抽象类中有构造方法。
    接口中没有构造方法。

    接口和接口之间支持多继承。
    类和类之间只能单继承。

    一个类可以同时实现多个接口。
    一个抽象类只能继承一个类(单继承)。

    接口中只允许出现常量和抽象方法。
    

以后接口使用的比抽象类多。一般抽象类使用的还是少。
接口一般都是对“行为”的抽象。

接口在开发中的实现举例:

AmericCooker.java:

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//西餐厨师
// 实现菜单上的菜
// 厨师是接口的实现者。
public class AmericCooker implements FoodMenu{

// 西红柿炒蛋
public void shiZiChaoJiDan(){
System.out.println("西餐师傅做的西红柿炒鸡蛋!");
}

// 鱼香肉丝
public void yuXiangRouSi(){
System.out.println("西餐师傅做的鱼香肉丝!");
}
}

ChinaCooker.java:

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//中餐厨师
// 实现菜单上的菜
// 厨师是接口的实现者。
public class ChinaCooker implements FoodMenu{

// 西红柿炒蛋
public void shiZiChaoJiDan(){
System.out.println("中餐师傅做的西红柿炒鸡蛋,东北口味!");
}

// 鱼香肉丝
public void yuXiangRouSi(){
System.out.println("中餐师傅做的鱼香肉丝,东北口味!");
}
}

FoodMenu.java:

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/*
接口:菜单,抽象的
*/
public interface FoodMenu{

// 西红柿炒蛋
void shiZiChaoJiDan();

// 鱼香肉丝
void yuXiangRouSi();

}

Customer.java

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// 顾客
public class Customer{
// 顾客手里有一个菜单
// Customer has a FoodMenu!(这句话什么意思:顾客有一个菜单)
// 记住:以后凡是能够使用 has a 来描述的,统一以属性的方式存在。
// 实例变量,属性
// 面向抽象编程,面向接口编程。降低程序的耦合度,提高程序的扩展力。
private FoodMenu foodMenu;

// 如果以下这样写,就表示写死了(焊接了。没有可插拔了。)
// 中餐厨师
//ChinaCooker cc;

// 西餐厨师
//AmericCooker ac

// 构造方法
public Customer(){
}
public Customer(FoodMenu foodMenu){
this.foodMenu = foodMenu;
}

// setter and getter
public void setFoodMenu(FoodMenu foodMenu){
this.foodMenu = foodMenu;
}
public FoodMenu getFoodMenu(){
return foodMenu;
}

// 提供一个点菜的方法
public void order(){
// 先拿到菜单才能点菜
// 调用get方法拿菜单。
//FoodMenu fm = this.getFoodMenu();
// 也可以不调用get方法,因为在本类中私有的属性是可以访问
foodMenu.shiZiChaoJiDan();
foodMenu.yuXiangRouSi();
}
}

/*
Cat is a Animal,但凡满足is a的表示都可以设置为继承。
Customer has a FoodMenu,但凡是满足has a的表示都以属性的形式存在。
*/

/*
class Address{
String city;
String street;
String zipcode;
}

class User{
int id;

// 和这个一样。
// String是一个类。
// name是变量名。
// name是一个引用。
String name;

// Address是一个类名。
// 这就是一个变量。
// 实例变量。
Address addr; // addr是一个引用。是一个变量。

public static void main(String[] args){
// 局部变量
//Address addr;
//addr = new Address();

// 合并。
Address addr = new Address();

User u = new User();
u.id = 100;
u.name = "zhangsan";
u.addr = new Address();

System.out.println(u.addr.city); // null
System.out.println(u.addr.street); // null
System.out.println(u.addr.zipcode); // null
}
}

//“自己”类
// MySelf has a Friend;
class MySelf{
// 你这个对象,应该有一个朋友对象的电话号码。
// 电话号码就是一个对象的内存地址。联系你朋友的时候,打电话。
// f是一个引用。f默认值是null,是null表示,你没有朋友。
Friend f;

public MySelf(){

}
//通过构造方法能不能给你一个朋友对象。
public MySelf(Friend f){
this.f = f;
}

public static void main(String[] args){
// 创建朋友对象
Friend f = new Friend(); //朋友对象有了

// 创建对象的同时交朋友。
MySelf m2 = new MySelf(f);


// 创建自己对象
// 目前还没有交朋友。
MySelf m = new MySelf(); //自己对象
// 交朋友
m.f = f; // 把朋友的地址给了你。
}
}

// “朋友”类
class Friend{

}

*/

Test.java:

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public class Test{
public static void main(String[] args){

// 创建厨师对象
//FoodMenu cooker1 = new ChinaCooker();
FoodMenu cooker1 = new AmericCooker();

// 创建顾客对象
Customer customer = new Customer(cooker1);

// 顾客点菜
customer.order();
}
}