【一步一步了解Java系列】：探索抽象类与接口的秘密

看到这句话的时候证明：此刻你我都在努力
加油陌生人
微信图片编辑_20240229212205.png

个人主页：Gu Gu Study
专栏：一步一步了解Java

喜欢的一句话：常常会回顾努力的自己，所以要为自己的努力留下足迹

喜欢的话可以点个赞谢谢了。
作者：小闭

抽象类简单阐述

Java 中的抽象类是一种不能被实例化的类，它通常被用作基类，为其他类提供公共的接口或实现。以下是关于 Java 抽象类的一些关键点：

定义：使用 abstract 关键字定义的类是抽象类。
抽象方法：抽象类可以包含抽象方法，这些方法是没有实现的方法，它们只有声明没有方法体。
不能实例化：你不能创建抽象类的实例，但可以定义抽象类的对象引用。
子类实现：如果一个类继承了抽象类，则必须实现父类中的所有抽象方法，除非该子类也是抽象类。
部分实现：抽象类可以包含部分抽象方法和部分具体方法（即具有实现的方法）。
构造方法：尽管不能直接实例化，但抽象类可以有构造方法，这些构造方法可以被子类调用以初始化继承的属性。
接口与抽象类：接口和抽象类都可以用来定义一组方法规范，但接口不能包含任何实现，而抽象类可以包含方法的实现。

下面是一个简单的抽象类的示例：


public abstract class Animal {
    // 抽象方法，没有实现
    public abstract void makeSound();

    // 具体方法，有实现
    public void eat() {
        System.out.println("This animal eats food.");
    }
}

// 继承抽象类的子类
public class Dog extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Woof woof!");
    }
}

// 使用抽象类的对象引用
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal myAnimal = new Dog(); // 向上转型
        myAnimal.makeSound(); // 输出: Woof woof!
        myAnimal.eat(); // 输出: This animal eats food.
    }
}

在这个例子中，Animal 是一个抽象类，它定义了一个抽象方法 makeSound() 和一个具体方法 eat()。Dog 类继承了 Animal 类并实现了 makeSound() 方法。在 Main 类中，我们通过抽象类 Animal 的引用来使用 Dog 类的对象。

抽象类的特性

首先我们先了解一下在代码的语法中怎样才是抽象类。上面说到abstract关键字是实现抽象类的关键。
在定义类的时候在前面加上abstra，那么这个类就是抽象类简单示范一下。

public abstract class Animal {
    // 抽象方法，没有实现
    public abstract void makeSound();

    // 具体方法，有实现
    public void eat() {
        System.out.println("This animal eats food.");
    }
}

如上我们就定义了一个抽象类animal.

抽象类的特性：
1.如果定义了一个抽象类，那么这个类就无法通过new关键字进行简单实例化。

注：上面所说是简单实例化，但如果像下面的实例化形式，是可以通过new关键字进行实例化的。

public abstract class Animal {
    // 抽象方法，没有实现
    public abstract void makeSound();

    // 具体方法，有实现
    public void eat() {
        System.out.println("This animal eats food.");
    }
}

class Test{

    public static void main(String[] args) {
        Animal animal=new Animal() {
            @Override
            public void makeSound() {
                System.out.println("hehe");
            }
        };
        animal.makeSound();
    }
}

2.在抽象类中我们可以定义抽象方法也可以定义普通的实例方法方法，但是想定义抽象方法必须在抽象类中定义。

public abstract class Animal {
    // 抽象方法，没有实现
    public abstract void makeSound();

    // 具体方法，有实现
    public void eat() {
        System.out.println("This animal eats food.");
    }
}

3.抽象类和抽象方法都是不能被private修饰。

4.抽象类和抽象方法也不能被static和final修饰，因为抽象方法需要被子类重写。

5.抽象类中也可以有构造方法，在子类实例化时，为父类进行初始化。

public  abstract class Animal {
    String type;

    // 抽象方法，没有实现
   public  abstract void makeSound();


    public Animal(String type) {
        this.type = type;
    }

    // 具体方法，有实现
    public void eat() {
        System.out.println("This animal eats food.");
    }
}

class Test extends Animal{
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("hehe");
    }

    public Test(String type) {
        super(type);
    }



    public static void main(String[] args) {
        Test test=new Test("未知");
        System.out.println(test.type);

    }
}

接口

Java 中的接口（Interface）是一种完全抽象的类，它提供了一个类可以遵循的契约或协议。接口定义了方法的签名，但通常不提供实现。
为何要有接口？接口和抽象类适用哪种情景呢？这个我们在结尾会说。

接口的特性

定义：使用 interface 关键字定义接口。
抽象方法：接口中的方法默认是 public abstract 的，即它们没有实现，并且可以被任何实现接口的类访问。

默认方法：从 Java 8 开始，接口可以包含带有实现的默认方法，使用 default 关键字标记。

静态方法：接口也可以包含静态方法，使用 static 关键字标记。但不能有静态代码块。

多继承：Java 类不能继承多个类，但可以实现多个接口，实现多继承的效果。
常量：接口中的变量默认是 public static final 的，即它们是公共的、静态的常量。

所以定义的变量必须要初始化，这样才能是一个常量。

实现：任何类实现接口时，必须提供接口中所有方法的具体实现。如果类没有实现接口中的所有的抽象方法，则类必须设置为抽象类
访问控制：接口中的方法和变量的访问控制符默认是 public，不能使用其他访问控制符。
标记接口：有时接口被用作一个标记或类型安全的标志，不包含任何方法。
接口中不能有构造方法
**接口虽然不是类，但是接口编译完成后字节码文件的后缀格式也是.class **
接口的实现需要关键字implements

下面是一个简单的 Java 接口示例：

// 定义一个接口
 interface Vehicle {
    int price=50;

    // 抽象方法
    void drive();

    // 默认方法
    default void honk() {
        System.out.println("Vehicle honking");
    }

    // 静态方法
    static void checkVehicle() {
        System.out.println("Checking vehicle");
    }
}

// 实现接口的类
 class Car implements Vehicle {
    // 实现接口中的抽象方法
    @Override
    public void drive() {
        System.out.println("Car is driving");
    }

    // 实现接口的默认方法
    @Override
    public void honk() {
        System.out.println("Car honking");
    }
}

// 使用接口
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Vehicle myCar = new Car();
        myCar.drive(); // 输出: Car is driving
        myCar.honk(); // 输出: Car honking

        // 调用接口的静态方法
        Vehicle.checkVehicle(); // 输出: Checking vehicle
    }
}

在这个例子中，Vehicle 是一个接口，定义了一个抽象方法 drive()，一个默认方法 honk() 和一个静态方法 checkVehicle()。Car 类实现了 Vehicle 接口，并提供了 drive() 方法的具体实现。同时，它也覆盖了 honk() 方法的默认实现。在 Main 类中，我们通过接口 Vehicle 的引用来使用 Car 类的对象，并调用了接口的静态方法。

接口与抽象类的意义和使用场景

抽象类
在我们写一个对象时，当我们不需要父类如何具体实现一个类中的某个方法的具体表现，它只需要作为一个父类，真正的工作只需交由子类实现即可比如：这时我们就可以用到抽象类，但有人可能就会问普通子类也可以完成重写进行具体实现，为什么要用抽象类呢？对此只能说抽象类是比普通子类更严谨一点，子类继承抽象类必须先重写抽象类的抽象方法。
抽象类使用场景：