普通类是一个完善的功能类,可以直接产生实例化对象,并且在普通类中可以包含有构造方法、普通方法、static方法、常量和变量等内容。而抽象类是指在普通类的结构里面增加抽象方法的组成部分。


什么叫抽象方法?

在所有的普通方法上面都会有一个“{}”,这个表示方法体,有方法体的方法一定可以被对象直接使用。而抽象方法,是指没有方法体的方法,同时抽象方法还必须使用关键字abstract做修饰。而拥有抽象方法的类就是抽象类,抽象类要使用abstract关键字声明。


实例:定义一个抽象类,并实例化抽象类的对象

package com.yoodb.blog;
abstract class A{//定义一个抽象类

    public void fun(){//普通方法
        System.out.println("存在方法体的方法");
    }

    public abstract void print();//抽象方法,没有方法体,有abstract关键字做修饰
}
public class TestDemo {

    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
    }
}

运行结果如下:

Exception in thread "main" java.lang.Error: Unresolved compilation problem: 
    Cannot instantiate the type A

    at com.yoodb.blog.TestDemo.main(TestDemo.java:15)

从上可知,A是抽象的,无法直接进行实例化操作。为什么不能直接实例化呢?当一个类实例化之后,就意味着这个对象可以调用类中的属性或者放过了,但在抽象类里存在抽象方法,而抽象方法没有方法体,没有方法体就无法进行调用。既然无法进行方法调用的话,又怎么去产生实例化对象呢。


抽象类的使用原则如下: 

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)抽象类不能直接实例化,需要依靠子类采用向上转型的方式处理;

3)抽象类必须有子类,使用extends继承,一个子类只能继承一个抽象类;

4)子类(如果不是抽象类)则必须覆写抽象类之中的全部抽象方法(如果子类没有实现父类的抽象方法,则必须将子类也定义为为abstract类。);


实例:

package com.yoodb.blog;

abstract class A{//定义一个抽象类

    public void fun(){//普通方法
        System.out.println("存在方法体的方法");
    }

    public abstract void print();//抽象方法,没有方法体,有abstract关键字做修饰

}
//单继承
class B extends A{//B类是抽象类的子类,是一个普通类

    @Override
    public void print() {//强制要求覆写
        System.out.println("Hello World !");
    }

}
public class TestDemo {

    public static void main(String[] args) {
        A a = new B();//向上转型

        a.fun();//被子类所覆写的过的方法
    }
}

运行结果如下:

Hello World !

现在就可以清楚的发现: 

1)抽象类继承子类里面有明确的方法覆写要求,而普通类可以有选择性的来决定是否需要覆写; 

2)抽象类实际上就比普通类多了一些抽象方法而已,其他组成部分和普通类完全一样; 

3)普通类对象可以直接实例化,但抽象类的对象必须经过向上转型之后才可以得到。

虽然一个类的子类可以去继承任意的一个普通类,可是从开发的实际要求来讲,普通类尽量不要去继承另外一个普通类,而是去继承抽象类。


抽象类使用限制

1)抽象类中有构造方法么?

由于抽象类里会存在一些属性,那么抽象类中一定存在构造方法,其存在目的是为了属性的初始化;

并且子类对象实例化的时候,依然满足先执行父类构造,再执行子类构造的顺序。


实例:

package com.yoodb.blog;

abstract class A{//定义一个抽象类

    public A(){
        System.out.println("*****A类构造方法*****");
    }

    public abstract void print();//抽象方法,没有方法体,有abstract关键字做修饰

}
//单继承
class B extends A{//B类是抽象类的子类,是一个普通类

    public B(){
        System.out.println("*****B类构造方法*****");
    }

    @Override
    public void print() {//强制要求覆写
        System.out.println("Hello World !");
    }

}
public class TestDemo {

    public static void main(String[] args) {
        A a = new B();//向上转型
    }

}

运行结果如下:

*****A类构造方法*****
*****B类构造方法*****


2)抽象类可以用final声明么? 

不能,因为抽象类必须有子类,而final定义的类不能有子类;


3)抽象类能否使用static声明? 

先看一个关于外部抽象类的实例:

package com.yoodb.blog;

static abstract class A{//定义一个抽象类

    public abstract void print();

}

class B extends A{

    public void print(){
        System.out.println("**********");
    }
}
public class TestDemo {

    public static void main(String[] args) {
        A a = new B();//向上转型
        a.print();
    }

}

运行结果如下:

Exception in thread "main" java.lang.Error: Unresolved compilation problem: 
    Illegal modifier for the class A; only public, abstract & final are permitted

    at com.yoodb.blog.A.
    at com.yoodb.blog.B.
    at com.yoodb.blog.TestDemo.main(TestDemo.java:18)

再看一个关于内部抽象类:

package com.yoodb.blog;

abstract class A{//定义一个抽象类

    static abstract class B{//static定义的内部类属于外部类
        public abstract void print();
    }

}

class C extends A.B{

    public void print(){
        System.out.println("*****blog.yoodb.com*****");
    }
}
public class TestDemo {

    public static void main(String[] args) {
        A.B ab = new C();//向上转型
        ab.print();
    }

}

运行结果如下:

*****blog.yoodb.com*****


分析:由此可见,外部抽象类不允许使用static声明,而内部的抽象类运行使用static声明。使用static声明的内部抽象类相当于一个外部抽象类,继承的时候使用“外部类.内部类”的形式表示类名称。


4)可以直接调用抽象类中用static声明的方法么?

任何时候,如果要执行类中的static方法的时候,都可以在没有对象的情况下直接调用,对于抽象类也一样。

实例:

package com.yoodb.blog;

abstract class A{//定义一个抽象类

    public static void print(){
        System.out.println("Hello World !");
    }

}

public class TestDemo {

    public static void main(String[] args) {
        A.print();
    }

}

运行结果如下:

Hello World !


5)有时候由于抽象类中只需要一个特定的系统子类操作,所以可以忽略掉外部子类。这样的设计在系统类库中会比较常见,目的是对用户隐藏不需要知道的子类。

实例:

package com.yoodb.blog;

abstract class A{//定义一个抽象类
    public abstract void print();

    private static class B extends A{//内部抽象类子类

        public void print(){//覆写抽象类的方法
            System.out.println("Hello World !");
        }
    }

    //这个方法不受实例化对象的控制
    public static A getInstance(){
        return new B();
    }

}

public class TestDemo {

    public static void main(String[] args) {

        //此时取得抽象类对象的时候完全不需要知道B类这个子类的存在
        A a = A.getInstance();
        a.print();
    }
}

运行结果如下:

Hello World !


抽象类的应用——模板设计模式

例如,现在有三类事物: 

1)机器人:充电,工作; 

2)人:吃饭,工作,睡觉; 

3)猪:进食,睡觉。 

现要求实现一个程序,可以实现三种不同事物的行为。参考资料:http://blog.csdn.net/wei_zhi/article/details/52736350


先定义一个抽象行为类:

package com.yoodb.blog;

public abstract class Action{

    public static final int EAT = 1 ;
    public static final int SLEEP = 3 ;
    public static final int WORK = 5 ;

    public abstract void eat();
    public abstract void sleep();
    public abstract void work();

    public void commond(int flags){
      switch(flags){
        case EAT:
            this.eat();
            break;
        case SLEEP:
            this.sleep();
            break;
        case WORK:
            this.work();
            break;
        case EAT + SLEEP:
            this.eat();
            this.sleep();
            break;
        case SLEEP + WORK:
            this.sleep();
            this.work();
            break;
        default:
            break;
        }
    }
}

定义一个机器人的类:

package com.yoodb.blog;

public class Robot extends Action{

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("机器人充电");

    }

    @Override
    public void sleep() {

    }

    @Override
    public void work() {
        System.out.println("机器人工作");

    }

}

定义一个人的类:

package com.yoodb.blog;

public class Human extends Action{

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("人吃饭");

    }

    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("人睡觉");

    }

    @Override
    public void work() {
        System.out.println("人工作");

    }

}

定义一个猪的类:

package com.yoodb.blog;

public class Pig extends Action{

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猪进食");

    }

    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("猪睡觉");

    }

    @Override
    public void work() {


    }

}

测试主类:

package com.yoodb.blog;

public class AbstractDemo {

    public static void main(String[] args) {

        fun(new Robot());

        fun(new Human());

        fun(new Pig());

    }

    public static void fun(Action act){
        act.commond(Action.EAT);
        act.commond(Action.SLEEP);
        act.commond(Action.WORK);
    }

}

运行结果如下:

机器人充电
机器人工作
人吃饭
人睡觉
人工作
猪进食
猪睡觉

所有的子类如果要想正常的完成操作,必须按照指定的方法进行覆写才可以,而这个时候抽象类所起的功能就是一个类定义模板的功能。

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