一文带你了解【抽象类和接口】

1. 抽象类概念

在面向对象的概念中，所有的对象都是通过类来描绘的，但是并不是所有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。

举个简单的例子

• 上图中，三角形，圆形，菱形都是图形。因此和图形类之间是继承关系
• 虽然图形类Shape 中存在 draw()的方法，但是由于Shape 类并不是具体的图形，因此它的 draw() 方法是没有办法实现的
• 由于 Shape 类 没有办法描述一个具体的图形，导致 draw() 方法无法具体实现，因此就可以把 Shape 类 设计成一个 抽象类

2. 抽象类语法

在Java 中，一个类如果被 abstract 修饰，就是抽象类；抽象类中的 被 abstract 修饰的方法称为抽象方法，抽象方法不能给出具体的实现。

abstract class Shape{
    
    // 普通属性
    String name = "图形类";

    // 抽象方法
    abstract public void draw();
    
    // 构造方法
    Shape(){
        
    }
    // 普通方法
    public void func(){
        System.out.println("func()");
    }
}
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注意： 抽象类也是类，内部可以包含普通方法和属性，甚至构造方法

3. 抽象类的特性

3.1 抽象类不能直接实例化对象

3.2 抽象方法不能是 private

3.3 抽象方法不能被 final 和 static 修饰，因为抽象类要被子类方法重写

3.4 抽象类必须被继承，并且继承后，子类要重写父类的抽象方法，否则子类也必须是抽象类，要用 abstract 修饰

3.5 抽象类不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类一定是抽象类

3.6 抽象类中可以有构造方法，供子类创建对象时， 初始化父类的成员变量

abstract class Shape{
    // 普通属性
    String name = "图形类";
    Shape(String name){
        this.name = name;
    }
    // 抽象方法
    abstract  void draw();
}
class Triangle extends Shape{

    Triangle(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    void draw() {
        System.out.println(name+"画三角形");
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Shape shape = new Triangle("帅哥");
        shape.draw();
    }
}
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4. 抽象类的作用

抽象类本身不能被实例化，要想使用，只能创建该抽象类的子类，然后子类重写抽象类中的抽象方法。

有些同学可能会说了, 普通的类也可以被继承呀, 普通的方法也可以被重写呀, 为啥非得用抽象类和抽象方法
呢?

确实如此. 但是使用抽象类相当于多了一重编译器的校验.

使用抽象类的场景就如上面的代码, 实际工作不应该由父类完成, 而应由子类完成. 那么此时如果不小心误用成父类了, 使用普通类编译器是不会报错的. 但是父类是抽象类就会在实例化的时候提示错误, 让我们尽早发现问题.

很多语法存在的意义都是为了 “预防出错”, 例如我们曾经用过的 final 也是类似. 创建的变量用户不去修改, 不就相当于常量嘛? 但是加上 final 能够在不小心误修改的时候, 让编译器及时提醒我们.
充分利用编译器的校验, 在实际开发中是非常有意义的.

5. 接口的概念

接口就是公共的行为规范标准，大家在实现时，只要符合规范标准，就可以通用。

在Java 中，接口可以看成是：多个类的公共规范，是一种引用数据类型

5. 接口语法规则

接口的定义于定义类的格式基本相同，将 class 关键字 换成 interface ，就定义了一个接口

public interface IService {

}
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注意：创建接口时，一般以大写字母 I 开头；接口的命名规范一般用形容词；阿里编码规范中，接口中的方法和属性不要加任何修饰符，保持代码的简洁性

6. 接口使用

接口不能直接使用，它必须有一个 实现类 来实现 这个接口，实现接口中的所有抽象方法

public class 类名称 implements 接口名称{
// ...
}
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注意：子类和父类之间是 extends 继承关系，类与接口之间是 implements 实现关系

7. 接口的特性

• 接口类型时一种引用类型，但是不能被new 来实例化
• 接口中每一个方法都是public的抽象方法, 即接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract（只能是public abstract，其他修饰符都会报错)
• 接口中的方法是不能在接口中实现的，只能由实现接口的类来实现，但是在JDK8开始，可以写一个 default 修饰的方法
• 重写接口方法时，不能使用默认的访问权限。
• 接口中可以含有变量，但是接口中的变量会被隐式指定为 public static final 变量
• 接口中不能有静态代码块和构造方法
• 接口虽然不是类，但是接口编译完成后的字节码文件的后缀也是 .class
• 如果类中没有实现接口中的所有抽象方法，则类必须设置为抽象类
• 接口当中可以有 static 修饰的方法
• 接口需要被类实现，使用关键字 implements

8. 实现多个接口

在Java中，类和类之间是单继承的，一个类只能有一个父类，即Java中不支持多继承，但是一个类可以实现多个接口。

public interface IFlying { // 创建一个 IFlying 接口
    void fly();
}
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public interface IRunning {  // 创建一个 IRunning 接口
    void run();
}
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public interface ISwimming {  // 创建一个 ISwimming 接口
    void swim();
}
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public class Animal {  // 创建一个 Animal类
    public String name;
    public Animal(String name){
        this.name = name;
    }
}
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// 创建一个 Bird 类继承 Animal类 并实现 IFlying 和 IRunning 接口
public class Bird extends Animal implements IFlying,IRunning{
    public Bird(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void fly() {
        System.out.println(name +"正在飞！");
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(name + "正在跑");
    }
}
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// 创建一个 Cat 类继承 Animal类 并实现 IRunning 接口
public class Cat extends Animal implements IRunning{
    public Cat(String name){
        super(name);
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(name+ "正在跑");
    }
}
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// 创建一个 Fish 类继承 Animal类 并实现 ISwiming 接口
public class Fish extends Animal implements ISwimming{
    public Fish(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void swim() {
        System.out.println(name +" 正在游泳!");
    }
}
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// 测试类
public class Test {
    public static void walk(IRunning running){
        running.run();
    }
    public static void main(String[] args) {
        Bird bird = new Bird("小鸟");
        walk(bird);
        Cat cat = new Cat("猫咪");
        walk(cat);
    }
}
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那么上述代码，这样设计的好处是什么呢？ 就是可以让我们在传参的时候忘记类型，有了接口以后，类的使用者就不必关注具体类型，而只要关注某个类是否具备某种能力。 在上述代码中，不需要关注是哪种动物，只要是会跑的就行。

8. 接口间的继承

在Java中，类和类之间是单继承的，一个类可以实现多个接口，接口与接口之间可以多继承。即：用接口可以达到多继承的目的。
接口可以继承一个接口, 达到复用的效果. 使用 extends 关键字.

interface IJumping{
	void run();
}
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interface ISwimming{
	void swim();
}
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interface IAmphibious extends IJumping, ISwimming{

}·
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public class Frog implements IAmphibious{
    @Override
    public void jump() {
        System.out.println("跳一跳");
    }
    @Override
    public void swim() {
        System.out.println("游一游");
    }
}
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创建了一个 IAmphibious 接口 并继承了 IJumpming 和 ISwimming 接口 . 此时实现接口创建的 Frog 类, 就继续要实现 jump 方法, 也需要实现 swim 方法.

接口间的继承相当于把多个接口合并在一起.