深入探讨6.5版本的抽象类原理与应用

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今天给各位分享深入探讨6.5版本的抽象类原理与应用的知识，其中也会对进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

如何使Shape 类包含calPerimeter() 方法而不提供其方法实现？这个要求可以通过使用抽象方法来满足：抽象方法是只有方法签名而没有方法实现的方法。

6.5.1 抽象方法和抽象类

抽象方法和抽象类必须使用abstract修饰符定义。新创建的类只能定义为抽象类。抽象类不需要抽象方法。

抽象方法和抽象类的规则如下。

1、抽象类必须用abstract修饰符修饰，抽象方法也必须用abstract修饰符修饰。抽象方法不能有方法体。

2、抽象类不能实例化，不能使用new关键字调用抽象类的构造函数来创建抽象类的实例。即使抽象类不包含抽象方法，这个抽象类也不能创建实例。

3、抽象类可以包含五个组成部分：成员变量、方法（普通方法和抽象方法都可以）、构造函数、初始化块、内部类（接口、枚举）。抽象类的构造函数不能用于创建实例，主要用于被其子类调用。

4. 包含抽象方法的类（包括定义了抽象方法的亲信；或者集成了抽象父类，但没有完全实现父类中包含的抽象方法；或者实现了接口，但没有完全实现接口）三种情况下的方法）只能定义为抽象类。

注：综上所述，抽象类可以用四个字来形容：“得失”。 “增益”意味着抽象类多了一项能力：抽象类可以包含抽象方法； “失去”意味着抽象类失去了一项能力：抽象类不能用来创建实例。

定义抽象方法只需在普通方法上加上abstract修饰符，去掉普通方法的所有方法体（即方法后面用大括号括起来的部分），并在方法后面加上分号。

注意：抽象方法和空方法体不是同一个概念。例如，public Abstract void test();是抽象方法，它根本没有方法体，即方法定义后面没有一对大括号；单个public void test(){} 方法是一个普通方法，它定义了一个方法体，但是方法体是空的，即它的方法体什么都不做，所以这个方法不能用abstract修饰。

定义抽象类只需在普通类上添加abstract修饰符即可。即使是普通的类（不包含抽象方法的类），加上abstract修饰符后也会变成抽象类；

这是一个形状抽象类：

公共抽象类形状{

{系统.out。 println("执行Shape的初始化块.")};

私有字符串颜色；

//定义一个计算周长的抽象方法

公共抽象双calPerimeter();

//定义一个返回形状的抽象方法

公共抽象字符串getType();

//定义Shape构造函数。此构造函数不用于创建Shape 对象。其次，它是用来被子类调用的。

公共形状(){}

公共形状（字符串颜色）{

System.out.println("执行Shape的构造函数.");

this.颜色=颜色；

}

上面的Shape类包含了两个抽象方法：calPerimeter和getType，所以这个Shape类只能定义为抽象类。 Shape 类包含初始化块和构造函数。这些在创建Shape 对象时不会被调用，但会在创建其子类的实例时被调用。

抽象类不能用来创建实例，只能作为父类被其他子类继承。

下面是一个三角形类。三角形替代品被定义为普通类，因此必须实现Shape 类中的所有抽象方法。

公共类三角形扩展形状{

//定义三角形的三边

私人双a；

私人双b；

私人双c；

公共三角形（字符串颜色，双a，双b，双c）{

超级（颜色）；

this.setSides(a,b,c);

}

公共无效setSides（双a，双b，双c）{

if(a=b + c || b=a+c || c=b+c){

System,out.println("三角形的两条边之和必须大于第三条边");

}

这个.a=a;

这个.b=b;

这个.c=c;

}

//重写Shape类计算周长的抽象方法

公共双calPertimeter(){

返回a+b+c；

}

//重写Shape类的抽象方法返回形状

公共StringgetType(){

返回“三角形”；

}

上面的Triangle类集成了Shape抽象类，并在Shape类中实现了两个抽象方法。它是一个普通类，因此可以创建Triangle类的实例，Shape类型的引用变量只能引用Triangle对象。

接下来，定义一个Circle普通类。 Circle 类也是Shape 类的子类。

公共类圆扩展形状{

私有双半径；

公共圆（字符串颜色，双半径）{

超级（颜色）；

this.radius=半径；

}

公共无效setRadius（双半径）{

this.radius=半径；

}

//重写Shape类计算周长的抽象方法

公共双CalPerimeter(){

返回2 * Math.PI * 半径；

}

//重写Shape类的抽象方法返回形状

公共字符串getType(){

返回“圆”；

}

公共静态无效主（字符串[] args）{

形状s1=new 三角形("黑色",3,4,5);

形状s2=new Circle("黄色",3);

System.out.println(s1.getType());

System.out.println(s1.calPerimeter());

System.out.println(s2.getType());

System.out.println(s2.calPerimeter());

}

上面的main()方法中定义了两个shap类型的引用变量，分别是Triangle对象和Circle对象。由于calPerimeter()方法和getType()方法是在Shape类中定义的，因此程序可以直接调用s1变量和s2变量的calPerimeter()和getType()方法，不需要强制类型转换为其子类类型。

利用抽象类和抽象方法，我们可以更好地利用多态性，使程序更加灵活。

使用abstract修饰类时，只能集成表名类；当使用abstract修饰方法时，表名方法必须由子类实现（即重写）。被final修饰的类不能被集成，被final修饰的方法不能被重写。因此final和abstract永远不能同时使用。

注意：abstract不能用来修改成员变量或局部变量。既没有抽象变量，也没有抽象成员变量。 Abstract 不能用于修改构造函数。抽象类中没有定义抽象构造函数或构造函数。只能是普通的构造函数。

另外，当使用static修饰方法时，表明该方法属于类本身，即可以通过类来调用该方法。如果该方法已被定义为抽象方法，则会导致该方法通过类被调用。调用方法时出错（调用没有方法体的方法肯定会出错）。因此，static和abstract不能同时修改一个方法，即不存在所谓的类抽象方法。

注意：静态和抽象并不绝对相互排斥。虽然static和abstract不能同时修改一个方法，但是它们可以同时修改内部类。

注意：关键字修饰的方法必须被其子类重写才有意义，否则这个方法永远不会有方法体，所以抽象方法不能定义为私有访问，即私有和抽象都不能修改该方法同时。

6.5.2 抽象类的作用

从前面的示例程序可以看出，抽象类不能创建实例，只能作为父类集成。从语义上看，抽象类是从多个具体类抽象出来的父类，它具有更高层次的层次结构。抽象类是由多个具有相同特性的类抽象出来的，并用这个抽象类作为其子类的模板，从而避免了子类设计的随意性。

抽象类代表模板模式的设计。抽象类充当多个子类的公共模板。子类在抽象类的基础上进行扩展和改造，但子类一般会保留抽象类的行为。

如果编写一个抽象父类，则父类为多个子类提供公共方法，并留下一个或多个方法供其子类实现。这是一个模板模式。模板模式也是最常见、最简单的设计模式之一。一。比如前面介绍的Shape、Circle、Triangle这三个矿就已经使用了模板模式。接下来我们就来介绍一下模板模式的返利。在本次返利的抽象父类中，父类的普通方法依赖于一个抽象方法，而抽象方法则推迟给子类提供实现。

SpeedMeter类提供了速度计的通用算法，一些具体的实现细节则推迟到其子类CarSpeedMeter类中。这也是一个典型的模板模式。

模板模式常用于面向对象的软件中。它的原理很简单，实现也很简单。以下是使用钢模板图案的一些简单规则：