Java 抽象類和接口，看這一篇就夠了

時間 2019-11-12

標籤 java 抽象接口看這一篇夠了欄目 Java 简体版

原文原文鏈接

本篇來談談 Java 的抽象類和接口。html

曹操在《短歌行》中爲杜康酒打過一個價值一億個億的廣告——「何以解憂，惟有杜康」，我替曹操感到可惜的是他本人並不會收到這筆不菲的代言費。想想，要是三國時期的明星人物們有這個代言意識的話，保證各家的軍費收入會多出來一個重量級的來源。java

不過，酒真的能解憂嗎？我不大敢相信。李白就曾質疑過：「舉杯消愁愁更愁，抽刀斷水水更流。」我和李白持相同的觀點，酒啊，真的不容易解憂，但絕對能夠增長做者莫名的寫做衝動。算法

我在寫本篇以前就小酌了一杯，一不當心激發了我強烈的創做慾望。不過我要奉勸各位，寒冬之際，若是遇到煩心事，千萬別肆意地追求一醉方休，萬事要懂得適可而止。編程

0一、抽象類

一種比較蒼白的說法是：在 Java 中，經過關鍵字 abstract 定義的類叫作抽象類。Java 是一門面向對象的語言，所以全部的對象都是經過類來描述的；但反過來，並非全部的類都是用來描述對象的，抽象類就是其中的一種。設計模式

如下示例展現了一個簡單的抽象類：微信

// 我的認爲，一名教練必須攻守兼備
abstract class Coach {
    public abstract void defend();

    public abstract void attack();
}

在一個抽象類中，至少有一個抽象方法（經過關鍵字 abstract 定義的方法，而且沒有方法體，如上例中的 defend() 方法和 attack() 方法），不然就沒有必要稱之爲抽象類。須要注意的是，抽象類是不能實例化的！ 它須要被一個子類繼承，就像如下示例那樣。ide

abstract class Coach {
    public abstract void defend();

    public abstract void attack();
}


class Hesai extends Coach {

    @Override
    public void defend() {
        System.out.println("防守贏得冠軍");
    }

    @Override
    public void attack() {
        System.out.println("控球是把雙刃劍");
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Coach moliniao = new Hesai();
        moliniao.defend();
        moliniao.attack();
    }
}

咱們都知道，一個好的教練，必須攻守兼備，但每一個教練的進攻理念和防守理念不盡相同。所以，我在教練這個抽象類（Coach）中定義兩個抽象方法，一個進攻（attack）一個防守（defend），這兩個方法的具體實現都要由抽象類的子類肯定，抽象類自己並不負責。spa

咱們也都知道，何塞·穆里尼奧是足球界的頂級教練。他是我最愛的足球教練，沒有之一。儘管他在曼聯的失敗有他自身的緣由，但我依然崇拜他，由於：「請不要說我傲慢，由於我只是實話實說，我是歐洲冠軍，所以我並不是籍籍無名，而是特殊的一個！」他是執拗的反控球主義者，堅信控球是把雙刃劍，防守贏得冠軍。翻譯

好了，對於抽象類咱們簡單總結一下：設計

一、抽象類不能被實例化。
二、抽象類應該至少有一個抽象方法，不然它沒有任何意義。
三、抽象類中的抽象方法沒有方法體。
四、抽象類的子類必須給出父類中的抽象方法的具體實現，除非該子類也是抽象類。

0二、接口

咱們知道，有抽象方法的類被稱爲抽象類，也就意味着抽象類中還能有不是抽象方法的方法。這樣的類就不能算做純粹的接口，儘管它也能夠提供接口的功能——只能說抽象類是普通類與接口之間的一種中庸之道。

接口（英文：Interface），在 Java 中是一個抽象類型，是抽象方法的集合；接口經過關鍵字 interface 來定義。接口與抽象類的不一樣之處在於：

一、抽象類能夠有方法體的方法，但接口沒有。
二、接口中的成員變量隱式爲 static final，但抽象類不是的。
三、一個類能夠實現多個接口，但只能繼承一個抽象類。

如下示例展現了一個簡單的接口：

// 隱式的abstract
interface Coach {
    // 隱式的public
    void defend();
    void attack();
}

接口是隱式抽象的，因此聲明時沒有必要使用 abstract 關鍵字；接口的每一個方法都是隱式抽象的，因此一樣不須要使用 abstract 關鍵字；接口中的方法都是隱式 public 的。

和抽象類同樣，接口也不能直接被實例化，它須要一個類來實現它，就像如下示例展現那樣。

class Hesai implements Coach {

    @Override
    public void defend() {
        System.out.println("防守贏得冠軍");
    }

    @Override
    public void attack() {
        System.out.println("控球是把雙刃劍");
    }
}

public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        Coach moliniao = new Hesai();
        moliniao.defend();
        moliniao.attack();
    }
}

實現一個接口須要用到關鍵字 implements，它表示：「我這個類聽從了接口的協議，若是你想使用我，看接口就好了，具體實現不用關心。」

0三、實現多個接口

在現實生活中，何塞·穆里尼奧不止是一名足球教練，他仍是一個值得被尊重的英雄——憑藉自身的努力，他從一名籍籍無名的跟班翻譯，逐漸蛻變爲一名家喻戶曉的頂級教練。

若是要在程序的世界裏體現何塞·穆里尼奧的多重角色，就可使用接口，就像如下示例展現那樣。

package com.cmower.java_demo.nine.inf;

interface Coach {
    // 隱式的public
    void defend();
    void attack();
}

interface Hero {
    void fight();
}


class Hesai implements Coach, Hero {

    @Override
    public void defend() {
        System.out.println("防守贏得冠軍");
    }

    @Override
    public void attack() {
        System.out.println("控球是把雙刃劍");
    }

    @Override
    public void fight() {
        System.out.println("只要一息尚存，就應該戰鬥到最後");
    }
}

public class Demo2 {
    public static void defend(Coach coach) {
        coach.defend();
    }

    public static void fight(Hero hero) {
        hero.fight();
    }

    public static void main(String[] args) {
        Hesai moliniao = new Hesai();
        defend(moliniao);
        fight(moliniao);
    }
}

能夠看到，建立的 Hesai 對象能夠向上轉型爲 Coach 和 Hero，而後調用各自接口中實現的具體方法，由於 Hesai 這個類同時實現了兩個接口，分別是 Coach 和 Hero（class Hesai implements Coach, Hero，接口之間經過英文逗號隔開）。

0四、接口在應用中常見的三種模式

在編程領域，好的設計模式可以讓咱們的代碼事半功倍。在使用接口的時候，常常會用到三種模式，分別是策略模式、適配器模式和工廠模式。

1）策略模式

策略模式的思想是，針對一組算法，將每一種算法封裝到具備共同接口的實現類中，接口的設計者能夠在不影響調用者的狀況下對算法作出改變。示例以下：

// 接口：教練
interface Coach {
    // 方法：防守
    void defend();
}

// 何塞·穆里尼奧
class Hesai implements Coach {

    @Override
    public void defend() {
        System.out.println("防守贏得冠軍");
    }
}

// 德普·瓜迪奧拉
class Guatu implements Coach {

    @Override
    public void defend() {
        System.out.println("進攻就是最好的防守");
    }
}

public class Demo {
    // 參數爲接口
    public static void defend(Coach coach) {
        coach.defend();
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 爲同一個方法傳遞不一樣的對象
        defend(new Hesai());
        defend(new Guatu());
    }
}

Demo.defend() 方法能夠接受不一樣風格的 Coach，並根據所傳遞的參數對象的不一樣而產生不一樣的行爲，這被稱爲「策略模式」。

2）適配器模式

適配器模式的思想是，針對調用者的需求對原有的接口進行轉接。生活當中最多見的適配器就是HDMI（英語：High Definition Multimedia Interface，中文：高清多媒體接口）線，能夠同時發送音頻和視頻信號。適配器模式的示例以下：

interface Coach {
    void defend();
    void attack();
}

// 抽象類實現接口，並置空方法
abstract class AdapterCoach implements Coach {
    public void defend() {};
    public void attack() {};
}

// 新類繼承適配器
class Hesai extends AdapterCoach {
    public void defend() {
        System.out.println("防守贏得冠軍");
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Coach coach = new Hesai();
        coach.defend();
    }
}

Coach 接口中定義了兩個方法（defend() 和 attack()），若是類直接實現該接口的話，就須要對兩個方法進行實現。

若是咱們只須要對其中一個方法進行實現的話，就可使用一個抽象類做爲中間件，即適配器（AdapterCoach），用這個抽象類實現接口，並對抽象類中的方法置空（方法體只有一對花括號），這時候，新類就能夠繞過接口，繼承抽象類，咱們就能夠只對須要的方法進行覆蓋，而不是接口中的全部方法。

3）工廠模式

所謂的工廠模式理解起來也不難，就是什麼工廠生產什麼，好比說寶馬工廠生產寶馬，奔馳工廠生產奔馳，A 級學院畢業 A 級教練，C 級學院畢業 C 級教練。示例以下：

// 教練
interface Coach {
    void command();
}

// 教練學院
interface CoachFactory {
    Coach createCoach();
}

// A級教練
class ACoach implements Coach {

    @Override
    public void command() {
        System.out.println("我是A級證書教練");
    }

}

// A級教練學院
class ACoachFactory implements CoachFactory {

    @Override
    public Coach createCoach() {
        return new ACoach();
    }

}

// C級教練
class CCoach implements Coach {

    @Override
    public void command() {
        System.out.println("我是C級證書教練");
    }

}

// C級教練學院
class CCoachFactory implements CoachFactory {

    @Override
    public Coach createCoach() {
        return new CCoach();
    }

}

public class Demo {
    public static void create(CoachFactory factory) {
        factory.createCoach().command();
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 對於一支球隊來講，須要什麼樣的教練就去找什麼樣的學院
        // 學院會介紹球隊對應水平的教練。
        create(new ACoachFactory());
        create(new CCoachFactory());
    }
}

有兩個接口，一個是 Coach（教練），能夠 command()（指揮球隊）；另一個是 CoachFactory（教練學院），能 createCoach()（教出一名優秀的教練）。而後 ACoach 類實現 Coach 接口，ACoachFactory 類實現 CoachFactory 接口；CCoach 類實現 Coach 接口，CCoachFactory 類實現 CoachFactory 接口。當須要 A 級教練時，就去找 A 級教練學院；當須要 C 級教練時，就去找 C 級教練學院。

依次類推，咱們還能夠用 BCoach 類實現 Coach 接口，BCoachFactory 類實現 CoachFactory 接口，從而不斷地豐富教練的梯隊。