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。
抽象类除了不能实例化对象之外,类的其它功能依然存在,成员变量、成员方法和构造方法的访问方式和普通类一样。
由于抽象类不能实例化对象,所以抽象类必须被继承,才能被使用。也是因为这个原因,通常在设计阶段决定要不要设计抽象类。
父类包含了子类集合的常见的方法,但是由于父类本身是抽象的,所以不能使用这些方法。
在 Java 中抽象类表示的是一种继承关系,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。
抽象类
在 Java 语言中使用 abstract class 来定义抽象类。如下实例:
Employee.java 文件代码:
public abstract class Employee
{
private String name ;
private String address ;
private int number ;
public Employee ( String name , String address , int number )
{
System . out . println ( " Constructing an Employee " ) ;
this . name = name ;
this . address = address ;
this . number = number ;
}
public double computePay ( )
{
System . out . println ( " Inside Employee computePay " ) ;
return 0 .0 ;
}
public void mailCheck ( )
{
System . out . println ( " Mailing a check to " + this . name
+ " " + this . address ) ;
}
public String toString ( )
{
return name + " " + address + " " + number ;
}
public String getName ( )
{
return name ;
}
public String getAddress ( )
{
return address ;
}
public void setAddress ( String newAddress )
{
address = newAddress ;
}
public int getNumber ( )
{
return number ;
}
}
注意到该 Employee 类没有什么不同,尽管该类是抽象类,但是它仍然有 3 个成员变量,7 个成员方法和 1 个构造方法。
现在如果你尝试如下的例子:
AbstractDemo.java 文件代码:
public class AbstractDemo
{
public static void main ( String [ ] args )
{
Employee e = new Employee ( " George W. " , " Houston, TX " , 43 ) ;
System . out . println ( " \n Call mailCheck using Employee reference-- " ) ;
e . mailCheck ( ) ;
}
}
当你尝试编译 AbstractDemo 类时,会产生如下错误:
Employee.java:46: Employee is abstract; cannot be instantiated
Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);
^
1 error
继承抽象类
我们可以通过以下方式继承 Employee 类的属性:
Salary.java 文件代码:
public class Salary extends Employee
{
private double salary ;
public Salary ( String name , String address , int number , double
salary )
{
super ( name , address , number ) ;
setSalary ( salary ) ;
}
public void mailCheck ( )
{
System . out . println ( " Within mailCheck of Salary class " ) ;
System . out . println ( " Mailing check to " + getName ( )
+ " with salary " + salary ) ;
}
public double getSalary ( )
{
return salary ;
}
public void setSalary ( double newSalary )
{
if ( newSalary >= 0 .0 )
{
salary = newSalary ;
}
}
public double computePay ( )
{
System . out . println ( " Computing salary pay for " + getName ( ) ) ;
return salary / 52 ;
}
}
尽管我们不能实例化一个 Employee 类的对象,但是如果我们实例化一个 Salary 类对象,该对象将从 Employee 类继承 7 个成员方法,且通过该方法可以设置或获取三个成员变量。
AbstractDemo.java 文件代码:
public class AbstractDemo
{
public static void main ( String [ ] args )
{
Salary s = new Salary ( " Mohd Mohtashim " , " Ambehta, UP " , 3 , 3600 .00 ) ;
Employee e = new Salary ( " John Adams " , " Boston, MA " , 2 , 2400 .00 ) ;
System . out . println ( " Call mailCheck using Salary reference -- " ) ;
s . mailCheck ( ) ;
System . out . println ( " \n Call mailCheck using Employee reference-- " ) ;
e . mailCheck ( ) ;
}
}
以上程序编译运行结果如下:
Constructing an Employee
Constructing an Employee
Call mailCheck using Salary reference --
Within mailCheck of Salary class
Mailing check to Mohd Mohtashim with salary 3600.0
Call mailCheck using Employee reference--
Within mailCheck of Salary class
Mailing check to John Adams with salary 2400.
抽象方法
如果你想设计这样一个类,该类包含一个特别的成员方法,该方法的具体实现由它的子类确定,那么你可以在父类中声明该方法为抽象方法。
Abstract 关键字同样可以用来声明抽象方法,抽象方法只包含一个方法名,而没有方法体。
抽象方法没有定义,方法名后面直接跟一个分号,而不是花括号。
public abstract class Employee
{
private String name ;
private String address ;
private int number ;
public abstract double computePay ( ) ;
}
声明抽象方法会造成以下两个结果:
如果一个类包含抽象方法,那么该类必须是抽象类。
任何子类必须重写父类的抽象方法,或者声明自身为抽象类。
继承抽象方法的子类必须重写该方法。否则,该子类也必须声明为抽象类。最终,必须有子类实现该抽象方法,否则,从最初的父类到最终的子类都不能用来实例化对象。
如果Salary类继承了Employee类,那么它必须实现computePay()方法:
Salary.java 文件代码:
public class Salary extends Employee
{
private double salary ;
public double computePay ( )
{
System . out . println ( " Computing salary pay for " + getName ( ) ) ;
return salary / 52 ;
}
}
抽象类总结规定
1. 抽象类不能被实例化(初学者很容易犯的错),如果被实例化,就会报错,编译无法通过。只有抽象类的非抽象子类可以创建对象。
2. 抽象类中不一定包含抽象方法,但是有抽象方法的类必定是抽象类。
3. 抽象类中的抽象方法只是声明,不包含方法体,就是不给出方法的具体实现也就是方法的具体功能。
4. 构造方法,类方法(用 static 修饰的方法)不能声明为抽象方法。
5. 抽象类的子类必须给出抽象类中的抽象方法的具体实现,除非该子类也是抽象类。