温故而知新——java抽象类和接口

抽象类

　　一般我们编写一个类时，常常会为该类定义一些方法，这些方法都有具体的实现。但是在某些情况下，父类只知道子类应该包含什么方法，但是不知道子类是怎么实现这个方法的。比如几何图形类包含三角形子类，长方形子类，圆形子类，父类知道这些子类要有计算周长和面积的方法，但是却不知道各自怎么实现的（各自实现方法也是不同的）。
　　如何既能让父类定义计算周长和面积的方法，又不用提供具体的方法实现呢？
　　使用抽象方法即可满足该要求：抽象方法只有方法的声明，没有方法的具体实现。

抽象方法和抽象类

　　抽象方法和抽象类必须使用 abstract 修饰符来定义，有抽象方法的类只能被定义成抽象类，抽象类里可以没有抽象方法。
　　
　　抽象方法和抽象类的规则如下。
　　
　　①抽象类必须使用 abstract 修饰符来修饰，抽象方法也必须使用 abstract 修饰符来修饰，抽象方法不能有方法体。　
　　
　　②抽象类不能被实例化，无法使用new关键字来调用抽象类的构造器创建抽象类的实例。即使抽象类里不包含抽象方法，这个抽象类也不能创建实例。　
　　
　　③抽象类可以包含成员变量、方法〈普通方法和抽象方法都可以）、构造器、初始化块、内部类（接口、枚举）5中成分。抽象类的构造器不能用来创建实例，主要用来被其他子类调用。
　　
　　④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。
　　
　　⑤如果一个类继承于一个抽象类，则子类必须实现父类的抽象方法。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。

　　抽象类可以用“有得有失”来形容：
　　得：抽象类可以包含抽象方法；
　　失：抽象类不能创建实例。
　　
　　定义抽象类的方法：
　　在普通类上增加 abstract 修饰符即可。
　　
　　定义抽象方法：
　　在普通方法上增加 abstract 修饰符，并把普通方法大括号中的方法体部分全部删掉，并在方法后增加分号。

　　通过代码来演示抽象类和抽象方法：
　　

abstract class Shape{//抽象图形类        public abstract double getArea();//抽象方法，计算面积        public abstract double getPan();//计算周长}

class Square extends Shape{ //定义一个正方形类，继承图形抽象类        protected double len;        Square(double len){                this.len = len;        }        public double getArea(){//抽象方法的具体实现                return len*len;        }        public double getPan(){//抽象方法的具体实现                return 4*len;        }}

class Rectangle extends Square{//定义一个长方形类，继承图形抽象类        private double wid;        Rectangle(double len,double wid){                super(len);                this.wid = wid;        }        public double getArea(){//抽象方法的具体实现                return wid*len;        }        public double getPan(){//抽象方法的具体实现                return (wid+len)*2;        }}

class Circle extends Shape{//定义一个圆形类，继承图形抽象类        private double r;        Circle (double r){                this.r = r;        }        public double getArea(){//抽象方法的具体实现                return Math.PI*r*r;        }        public double getPan(){//抽象方法的具体实现                return Math.PI*r*2;        }}

　　从这里可以看出，抽象类就是为了继承而存在的，如果你定义了一个抽象类，却不去继承它，那么等于白白创建了这个抽象类，因为你不能用它来做任何事情。对于一个父类，如果它的某个方法在父类中实现出来没有任何意义，必须根据子类的实际需求来进行不同的实现，那么就可以将这个方法声明为abstract方法，此时这个类也就成为abstract类了。

接口

　　在Java中，可以通过两种形式来体现OOP的抽象：接口和抽象类。这两者有太多相似的地方，又有太多不同的地方。

　　抽象类是从多个类中抽象出来的模板，如果将这种抽象进行得更彻底，则可以提取出一种更加特殊的“抽象类”——接口。
　　接口里不能包含普通方法（抽象类可以），接口里所有的方法都是抽象方法。
　　
　　接口定义了某一些类所需要遵守的规范，接口不关心这些类的内部状态，也不关心这些类里方法的具体实现细节，它只规定类里必须提供的方法。
　　接口不提供任何实现，接口体现的是规范和实现分离的哲学。

接口和抽象类语法上的区别

　　①抽象类可以提供成员方法的实现细节，而接口中只能存在public abstract 方法。
　　②抽象类中的成员变量可以是各种类型的，而接口中的成员变量只能是public static final类型的。
　　③接口中不能含有静态代码块以及静态方法，而抽象类可以有静态代码块和静态方法。
　　④一个类只能继承一个抽象类，而一个类却可以实现多个接口。（单继承多实现）。

抽象类和接口的例子

　　下面看一个网上流传最广泛的例子：
　　门和警报的例子：门都有open( )和close( )两个动作，此时我们可以通过抽象类和接口来定义这个抽象概念。
　　

abstract class Door {//抽象类    public abstract void open();    public abstract void close();}

interface Door {//接口    public abstract void open();    public abstract void close();}

　　现在如果我们需要门具有报警alarm( )的功能，那么该如何实现？下面提供两种思路：
　　①将这三个功能都放在抽象类里面，但是这样一来所有继承于这个抽象类的子类都具备了报警功能，但是有的门并不一定具备报警功能。
　　②将这三个功能都放在接口里面，需要用到报警功能的类就必须实现这个接口中的所有抽象方法，包括open( )和close( )，但是很可能这个类根本就不具备open( )和close( )这两个功能，比如火灾报警器。
　　
　　从这里可以看出， Door的open() 、close()和alarm()根本就属于两个不同范畴内的行为，open()和close()属于门本身固有的行为特性，而alarm()属于延伸的附加行为。
　　因此最好的解决办法是单独将报警设计为一个接口，包含alarm()行为,Door设计为单独的一个抽象类，包含open和close两种行为。再设计一个报警门继承Door类和实现Alarm接口。
　　

interface Alram {//单独定义一个警报接口，谁需要谁实现它    void alarm();//接口中方法和属性的修饰符都是可以省略的，为防止写错，直接不写就行}abstract class Door {//定义门的抽象类    void open();//这里没有abstract，是抽象类中的普通方法    void close();}class AlarmDoor extends Door implements Alarm {    void oepn() {      //....    }    void close() {      //....    }    void alarm() {      //....    }}