Java 抽象類

Java 抽象類


在面向物件的概念中,所有的物件都是通過類來描繪的,但是反過來,並不是所有的類都是用來描繪物件的,如果一個類中沒有包含足夠的資訊來描繪一個具體的物件,這樣的類就是抽象類。

抽象類除了不能例項化物件之外,類的其它功能依然存在,成員變數、成員方法和構造方法的訪問方式和普通類一樣。

由於抽象類不能例項化物件,所以抽象類必須被繼承,才能被使用。也是因為這個原因,通常在設計階段決定要不要設計抽象類。

父類包含了子類集合的常見的方法,但是由於父類本身是抽象的,所以不能使用這些方法。

在Java中抽象類表示的是一種繼承關係,一個類只能繼承一個抽象類,而一個類卻可以實現多個介面。


抽象類

在Java語言中使用abstract class來定義抽象類。如下例項:

Employee.java 檔案程式碼:

/* 檔名 : Employee.java */ public abstract class Employee { private String name; private String address; private int number; public Employee(String name, String address, int number) { System.out.println("Constructing an Employee"); this.name = name; this.address = address; this.number = number; } public double computePay() { System.out.println("Inside Employee computePay"); return 0.0; } public void mailCheck() { System.out.println("Mailing a check to " + this.name + " " + this.address); } public String toString() { return name + " " + address + " " + number; } public String getName() { return name; } public String getAddress() { return address; } public void setAddress(String newAddress) { address = newAddress; } public int getNumber() { return number; } }

注意到該 Employee 類沒有什麼不同,儘管該類是抽象類,但是它仍然有 3 個成員變數,7 個成員方法和 1 個構造方法。 現在如果你嘗試如下的例子:

AbstractDemo.java 檔案程式碼:

/* 檔名 : AbstractDemo.java */ public class AbstractDemo { public static void main(String [] args) { /* 以下是不允許的,會引發錯誤 */ Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43); System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--"); e.mailCheck(); } }

當你嘗試編譯AbstractDemo類時,會產生如下錯誤:

Employee.java:46: Employee is abstract; cannot be instantiated
      Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);
                   ^
1 error

繼承抽象類

我們能通過一般的方法繼承Employee類:

Salary.java 檔案程式碼:

/* 檔名 : Salary.java */ public class Salary extends Employee { private double salary; //Annual salary public Salary(String name, String address, int number, double salary) { super(name, address, number); setSalary(salary); } public void mailCheck() { System.out.println("Within mailCheck of Salary class "); System.out.println("Mailing check to " + getName() + " with salary " + salary); } public double getSalary() { return salary; } public void setSalary(double newSalary) { if(newSalary >= 0.0) { salary = newSalary; } } public double computePay() { System.out.println("Computing salary pay for " + getName()); return salary/52; } }

儘管我們不能例項化一個 Employee 類的物件,但是如果我們例項化一個 Salary 類物件,該物件將從 Employee 類繼承 7 個成員方法,且通過該方法可以設定或獲取三個成員變數。

AbstractDemo.java 檔案程式碼:

/* 檔名 : AbstractDemo.java */ public class AbstractDemo { public static void main(String [] args) { Salary s = new Salary("Mohd Mohtashim", "Ambehta, UP", 3, 3600.00); Employee e = new Salary("John Adams", "Boston, MA", 2, 2400.00); System.out.println("Call mailCheck using Salary reference --"); s.mailCheck(); System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--"); e.mailCheck(); } }

以上程式編譯執行結果如下:

Constructing an Employee
Constructing an Employee
Call mailCheck using  Salary reference --
Within mailCheck of Salary class
Mailing check to Mohd Mohtashim with salary 3600.0

Call mailCheck using Employee reference--
Within mailCheck of Salary class
Mailing check to John Adams with salary 2400.

抽象方法

如果你想設計這樣一個類,該類包含一個特別的成員方法,該方法的具體實現由它的子類確定,那麼你可以在父類中宣告該方法為抽象方法。

Abstract 關鍵字同樣可以用來宣告抽象方法,抽象方法只包含一個方法名,而沒有方法體。

抽象方法沒有定義,方法名後面直接跟一個分號,而不是花括號。

public abstract class Employee { private String name; private String address; private int number; public abstract double computePay(); //其餘程式碼 }

宣告抽象方法會造成以下兩個結果:

  • 如果一個類包含抽象方法,那麼該類必須是抽象類。
  • 任何子類必須重寫父類的抽象方法,或者宣告自身為抽象類。

繼承抽象方法的子類必須重寫該方法。否則,該子類也必須宣告為抽象類。最終,必須有子類實現該抽象方法,否則,從最初的父類到最終的子類都不能用來例項化物件。

如果Salary類繼承了Employee類,那麼它必須實現computePay()方法:

Salary.java 檔案程式碼:

/* 檔名 : Salary.java */ public class Salary extends Employee { private double salary; // Annual salary public double computePay() { System.out.println("Computing salary pay for " + getName()); return salary/52; } //其餘程式碼 }

抽象類總結規定

  • 1. 抽象類不能被例項化(初學者很容易犯的錯),如果被例項化,就會報錯,編譯無法通過。只有抽象類的非抽象子類可以建立物件。

  • 2. 抽象類中不一定包含抽象方法,但是有抽象方法的類必定是抽象類。

  • 3. 抽象類中的抽象方法只是宣告,不包含方法體,就是不給出方法的具體實現也就是方法的具體功能。

  • 4. 構造方法,類方法(用 static 修飾的方法)不能宣告為抽象方法。

  • 5. 抽象類的子類必須給出抽象類中的抽象方法的具體實現,除非該子類也是抽象類。