1. day01【复习回顾、继承、抽象类】

1.1. 今日内容

  • 面向对象复习
  • 继承
  • 抽象类
  • 模板设计模式

1.2. 教学目标

  • [ ] 能够写出类的继承格式
  • [ ] 能够说出类继承的三个特点
  • [ ] 能够说出继承中子类访问成员的特点
  • [ ] 能够说出继承中方法重写的使用场景
  • [ ] 能够说出this和super的使用方式及其区别
  • [ ] 能够定义抽象类和抽象方法
  • [ ] 能够使用含有抽象方法的抽象类
  • [ ] 能够说出父类抽象方法的存在意义

2. 第一章 复习回顾

2.1. 1 如何定义类

类的定义格式如下:

修饰符 class 类名{
    // 类中的五大成分。
    // 1.成员变量(属性)
    // 2.成员方法 (行为) 
    // 3.构造器 (初始化类的对象数据的)
    // 4.内部类
    // 5.代码块
}

例如:

public class Student {
    // 1.成员变量
    public String name ;
    public char sex ; // '男'  '女'
    public int age;
}

2.2. 2 如何通过类创建对象

类名 对象名称 = new 类名();

例如:

Student stu = new Student();

2.3. 3 封装

3.1 封装的步骤

1.使用 private 关键字来修饰成员变量。

2.使用public修饰getter和setter方法。

3.2 封装的步骤实现

  1. private修饰成员变量
public class Student {
    private String name;
    private int age;
}
  1. public修饰getter和setter方法
public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public void setName(String n) {
          name = n;
    }

    public String getName() {
          return name;
    }

    public void setAge(int a) {
        if (a > 0 && a <200) {
            age = a;
        } else {
            System.out.println("年龄非法!");
        }
    }

    public int getAge() {
          return age;
    }
}

2.4. 4 构造器

2.4.1. 4.1 构造器的作用

通过调用构造器可以返回一个类的对象,构造器同时负责帮我们把对象的数据(属性和行为等信息)初始化好。

2.4.2. 4.2 构造器的格式

修饰符 类名(形参列表) {
    // 构造体代码,执行代码
}

2.4.3. 4.3 构造器的应用

首先定义一个学生类,代码如下:

public class Student {
    // 1.成员变量
    public String name;
    public int age;

    // 2.构造器
    public Student() {
        System.out.println("无参数构造器被调用");
    }
}

接下来通过调用构造器得到两个学生对象。

public class CreateStu02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个学生对象
        // 类名 变量名称 = new 类名();
        Student s1 = new Student();
        // 使用对象访问成员变量,赋值
        s1.name = "张三";
        s1.age = 20 ;

        // 使用对象访问成员变量 输出值
        System.out.println(s1.name);
        System.out.println(s1.age); 

        Student s2 = new Student();
        // 使用对象访问成员变量 赋值
        s2.name = "李四";
        s2.age = 18 ;
        System.out.println(s2.name);
        System.out.println(s2.age);
    }
}

2.5. 5 this关键字的作用

2.5.1. 5.1 this关键字的作用

this代表所在类的当前对象的引用(地址值),即代表当前对象。

2.5.2. 5.2 this关键字的应用

5.2.1 用于普通的gettter与setter方法

this出现在实例方法中,谁调用这个方法(哪个对象调用这个方法),this就代表谁(this就代表哪个对象)。

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public void setName(String name) {
          this.name = name;
    }

    public String getName() {
          return name;
    }

    public void setAge(int age) {
        if (age > 0 && age < 200) {
            this.age = age;
        } else {
            System.out.println("年龄非法!");
        }
    }

    public int getAge() {
          return age;
    }
}

5.2.2 用于构造器中

this出现在构造器中,代表构造器正在初始化的那个对象。

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    // 无参数构造方法
    public Student() {} 

    // 有参数构造方法
    public Student(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age; 
    }
}

2.6. 6 匿名对象

什么是匿名对象:就是指"没有名字"的对象。

有名字的对象:

Scanner sc = new Scanner(System.in);

匿名对象:

new Scanner(System.in);

匿名对象的使用情景

链式编程:

public class Demo{
    public static void main(String[] args){
        //如果我们只需要从控制台接收一次数据-一个年龄值
        System.out.println("请输入你的年龄:");
        int age = new Scanner(System.in).nextInt();//匿名对象
        System.out.println("你的年龄是:" + age);
    }
}

作为实参:

public class Demo{
    public static void main(String[] args){
        int age = getAge(new Scanner(System.in));//匿名对象
        System.out.println("你的年龄是:" + age);
    }
    //以下方法接收一个Scanner对象,用于从控制台接收一个年龄值并返回
    public static int getAge(Scanner sc){
        System.out.println("请输入你的年龄:");
        int age = sc.nextInt();
        return age
    }
}

3. 第二章 继承

3.1. 1 概述

3.1.1. 1.1 引入

假如我们要定义如下类: 学生类,老师类和工人类,分析如下:

  1. 学生类 属性:姓名,年龄 行为:吃饭,睡觉
  2. 老师类 属性:姓名,年龄,薪水 行为:吃饭,睡觉,教书
  3. 班主任 属性:姓名,年龄,薪水 行为:吃饭,睡觉,管理

如果我们定义了这三个类去开发一个系统,那么这三个类中就存在大量重复的信息(属性:姓名,年龄。行为:吃饭,睡觉)。这样就导致了相同代码大量重复,代码显得很臃肿和冗余,那么如何解决呢?

假如多个类中存在相同属性和行为时,我们可以将这些内容抽取到单独一个类中,那么多个类无需再定义这些属性和行为,只要继承那一个类即可。如图所示:

其中,多个类可以称为子类,单独被继承的那一个类称为父类超类(superclass)或者基类

3.1.2. 1.2 继承的含义

继承描述的是事物之间的所属关系,这种关系是:is-a 的关系。例如,兔子属于食草动物,食草动物属于动物。可见,父类更通用,子类更具体。我们通过继承,可以使多种事物之间形成一种关系体系。

继承:就是子类继承父类的属性行为,使得子类对象可以直接具有与父类相同的属性、相同的行为。子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为。

3.1.3. 1.3 继承的好处

  1. 提高代码的复用性(减少代码冗余,相同代码重复利用)。
  2. 使类与类之间产生了关系。

3.2. 2 继承的格式

通过 extends 关键字,可以声明一个子类继承另外一个父类,定义格式如下:

class 父类 {
    ...
}

class 子类 extends 父类 {
    ...
}

需要注意:Java是单继承的,一个类只能继承一个直接父类,跟现实世界很像,但是Java中的子类是更加强大的。

3.3. 3 继承案例

3.3.1. 3.1 案例

请使用继承定义以下类:

  1. 学生类 属性:姓名,年龄 行为:吃饭,睡觉
  2. 老师类 属性:姓名,年龄,薪水 行为:吃饭,睡觉,教书
  3. 班主任 属性:姓名,年龄,薪水 行为:吃饭,睡觉,管理

3.3.2. 3.2 案例图解分析

老师类,学生类,还有班主任类,实际上都是属于人类的,我们可以定义一个人类,把他们相同的属性和行为都定义在人类中,然后继承人类即可,子类特有的属性和行为就定义在子类中了。

如下图所示。

3.3.3. 3.3 案例代码实现

1.父类Human类

 public class Human {
    // 合理隐藏
    private String name ;
    private int age ;

    // 合理暴露
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
 }

5.子类Teacher类

public class Teacher extends Human {
    // 工资
    private double salary ;

    // 特有方法
    public void teach(){
        System.out.println("老师在认真教技术!");
    }

    public double getSalary() {
        return salary;
    }

    public void setSalary(double salary) {
        this.salary = salary;
    }
}

3.子类Student类

public class Student extends Human{

}

4.子类BanZhuren类

public class Teacher extends Human {
    // 工资
    private double salary ;

       // 特有方法
    public void admin(){
        System.out.println("班主任强调纪律问题!");
    }

    public double getSalary() {
        return salary;
    }

    public void setSalary(double salary) {
        this.salary = salary;
    }
}

5.测试类

  public class Test {
      public static void main(String[] args) {
          Teacher dlei = new Teacher();
          dlei.setName("播仔");
          dlei.setAge("31");
          dlei.setSalary(1000.99);
          System.out.println(dlei.getName());
          System.out.println(dlei.getAge());
          System.out.println(dlei.getSalary());
          dlei.teach();

          BanZhuRen linTao = new BanZhuRen();
          linTao.setName("灵涛");
          linTao.setAge("28");
          linTao.setSalary(1000.99);
          System.out.println(linTao.getName());
          System.out.println(linTao.getAge());
          System.out.println(linTao.getSalary());
          linTao.admin();

          Student xugan = new Student();
          xugan.setName("播仔");
          xugan.setAge("31");
          //xugan.setSalary(1000.99); // xugan没有薪水属性,报错!
          System.out.println(xugan.getName());
          System.out.println(xugan.getAge());



      }
  }

3.3.4. 3.4 小结

  1. 继承实际上是子类相同的属性和行为可以定义在父类中,子类特有的属性和行为由自己定义,这样就实现了相同属性和行为的重复利用,从而提高了代码复用。

  2. 子类继承父类,就可以直接得到父类的成员变量和方法。是否可以继承所有成员呢?请看下节!

3.4. 4 子类不能继承的内容

3.4.1. 4.1 引入

并不是父类的所有内容都可以给子类继承的:

子类不能继承父类的构造器,因为子类有自己的构造器。

值得注意的是子类可以继承父类的私有成员(成员变量,方法),只是子类无法直接访问而已,可以通过getter/setter方法访问父类的private成员变量。

3.4.2. 4.1 演示代码

public class Demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi();
        System.out.println(z.num1);
//        System.out.println(z.num2); // 私有的子类无法使用
        // 通过getter/setter方法访问父类的private成员变量
        System.out.println(z.getNum2());

        z.show1();
        // z.show2(); // 私有的子类无法使用
    }
}

class Fu {
    public int num1 = 10;
    private int num2 = 20;

    public void show1() {
        System.out.println("show1");
    }

    private void show2() {
        System.out.println("show2");
    }

    public int getNum2() {
        return num2;
    }

    public void setNum2(int num2) {
        this.num2 = num2;
    }
}

class Zi extends Fu {
}

3.5. 5 继承后的特点—成员变量

当类之间产生了继承关系后,其中各类中的成员变量,又产生了哪些影响呢?

3.5.1. 5.1 成员变量不重名

如果子类父类中出现不重名的成员变量,这时的访问是没有影响的。代码如下:

class Fu {
    // Fu中的成员变量
    int num = 5;
}
class Zi extends Fu {
    // Zi中的成员变量
    int num2 = 6;

    // Zi中的成员方法
    public void show() {
        // 访问父类中的num
        System.out.println("Fu num="+num); // 继承而来,所以直接访问。
        // 访问子类中的num2
        System.out.println("Zi num2="+num2);
    }
}
class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建子类对象
        Zi z = new Zi(); 
          // 调用子类中的show方法
        z.show();  
    }
}

演示结果:
Fu num = 5
Zi num2 = 6

3.5.2. 5.2 成员变量重名

如果子类父类中出现重名的成员变量,这时的访问是有影响的。代码如下:

class Fu1 {
    // Fu中的成员变量。
    int num = 5;
}
class Zi1 extends Fu1 {
    // Zi中的成员变量
    int num = 6;

    public void show() {
        // 访问父类中的num
        System.out.println("Fu num=" + num);
        // 访问子类中的num
        System.out.println("Zi num=" + num);
    }
}
class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
          // 创建子类对象
        Zi1 z = new Zi1(); 
          // 调用子类中的show方法
        z1.show(); 
    }
}
演示结果:
Fu num = 6
Zi num = 6

子父类中出现了同名的成员变量时,子类会优先访问自己对象中的成员变量。如果此时想访问父类成员变量如何解决呢?我们可以使用super关键字。

3.5.3. 5.3 super访问父类成员变量

子父类中出现了同名的成员变量时,在子类中需要访问父类中非私有成员变量时,需要使用super 关键字,修饰父类成员变量,类似于之前学过的 this

需要注意的是:super代表的是父类对象的引用,this代表的是当前对象的引用。

使用格式:

super.父类成员变量名

子类方法需要修改,代码如下:

class Fu {
    // Fu中的成员变量。
    int num = 5;
}

class Zi extends Fu {
    // Zi中的成员变量
    int num = 6;

    public void show() {
        int num = 1;

        // 访问方法中的num
        System.out.println("method num=" + num);
        // 访问子类中的num
        System.out.println("Zi num=" + this.num);
        // 访问父类中的num
        System.out.println("Fu num=" + super.num);
    }
}

class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
          // 创建子类对象
        Zi1 z = new Zi1(); 
          // 调用子类中的show方法
        z1.show(); 
    }
}

演示结果:
method num=1
Zi num=6
Fu num=5

小贴士:Fu 类中的成员变量是非私有的,子类中可以直接访问。若Fu 类中的成员变量私有了,子类是不能直接访问的。通常编码时,我们遵循封装的原则,使用private修饰成员变量,那么如何访问父类的私有成员变量呢?对!可以在父类中提供公共的getXxx方法和setXxx方法。

3.6. 6 继承后的特点—成员方法

当类之间产生了关系,其中各类中的成员方法,又产生了哪些影响呢?

3.6.1. 6.1 成员方法不重名

如果子类父类中出现不重名的成员方法,这时的调用是没有影响的。对象调用方法时,会先在子类中查找有没有对应的方法,若子类中存在就会执行子类中的方法,若子类中不存在就会执行父类中相应的方法。代码如下:

class Fu {
    public void show() {
        System.out.println("Fu类中的show方法执行");
    }
}
class Zi extends Fu {
    public void show2() {
        System.out.println("Zi类中的show2方法执行");
    }
}
public  class Demo05 {
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi();
         //子类中没有show方法,但是可以找到父类方法去执行
        z.show(); 
        z.show2();
    }
}

3.6.2. 6.2 成员方法重名

如果子类父类中出现重名的成员方法,则创建子类对象调用该方法的时候,子类对象会优先调用自己的方法。

代码如下:

class Fu {
    public void show() {
        System.out.println("Fu show");
    }
}
class Zi extends Fu {
    //子类重写了父类的show方法
    public void show() {
        System.out.println("Zi show");
    }
}
public class ExtendsDemo05{
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi();
         // 子类中有show方法,只执行重写后的show方法
        z.show();  // Zi show
    }
}

3.7. 7 方法重写

3.7.1. 7.1 概念

方法重写 :子类中出现与父类一模一样的方法时(返回值类型,方法名和参数列表都相同),会出现覆盖效果,也称为重写或者复写。声明不变,重新实现

3.7.2. 7.2 使用场景与案例

发生在子父类之间的关系。 子类继承了父类的方法,但是子类觉得父类的这方法不足以满足自己的需求,子类重新写了一个与父类同名的方法,以便覆盖父类的该方 法。

例如:我们定义了一个动物类代码如下:

public class Animal  {
    public void run(){
        System.out.println("动物跑的很快!");
    }
    public void cry(){
        System.out.println("动物都可以叫~~~");
    }
}

然后定义一个猫类,猫可能认为父类cry()方法不能满足自己的需求

代码如下:

public class Cat extends Animal {
    public void cry(){
        System.out.println("我们一起学猫叫,喵喵喵!喵的非常好听!");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
          // 创建子类对象
          Cat ddm = new Cat();
        // 调用父类继承而来的方法
        ddm.run();
          // 调用子类重写的方法
          ddm.cry();
    }
}

3.7.3. 7.2 @Override重写注解

  • @Override:注解,重写注解校验!

  • 这个注解标记的方法,就说明这个方法必须是重写父类的方法,否则编译阶段报错。

  • 建议重写都加上这个注解,一方面可以提高代码的可读性,一方面可以防止重写出错!

    加上后的子类代码形式如下:

    public class Cat extends Animal {
         // 声明不变,重新实现
        // 方法名称与父类全部一样,只是方法体中的功能重写写了!
        @Override
        public void cry(){
            System.out.println("我们一起学猫叫,喵喵喵!喵的非常好听!");
        }
    }
    

3.7.4. 7.3 注意事项

  1. 方法重写是发生在子父类之间的关系。
  2. 子类方法覆盖父类方法,必须要保证权限大于等于父类权限。
  3. 子类方法覆盖父类方法,返回值类型、函数名和参数列表都要一模一样。

3.8. 8 继承后的特点—构造器

3.8.1. 8.1 引入

当类之间产生了关系,其中各类中的构造器,又产生了哪些影响呢? 首先我们要回忆两个事情,构造器的定义格式和作用。

  1. 构造器的名字是与类名一致的。所以子类是无法继承父类构造方法的。
  2. 构造器的作用是初始化对象成员变量数据的。所以子类的初始化过程中,必须先执行父类的初始化动作。子类的构造方法中默认有一个super() ,表示调用父类的构造方法,父类成员变量初始化后,才可以给子类使用。(先有爸爸,才能有儿子

继承后子类构造器特点:子类所有构造器的第一行都会先调用父类的无参构造器,再执行自己

3.8.2. 8.2 案例演示

按如下需求定义类:

  1. 人类 成员变量: 姓名,年龄 成员方法: 吃饭
  2. 学生类 成员变量: 姓名,年龄,成绩 成员方法: 吃饭

代码如下:

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
        System.out.println("父类无参");
    }

    // getter/setter省略
}

class Student extends Person {
    private double score;

    public Student() {
        //super(); // 调用父类无参,默认就存在,可以不写,必须再第一行
        System.out.println("子类无参");
    }

     public Student(double score) {
        //super();  // 调用父类无参,默认就存在,可以不写,必须再第一行
        this.score = score;    
        System.out.println("子类有参");
     }

}

public class Demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();
        System.out.println("----------");
        Student s2 = new Student(99.9);
    }
}

输出结果:
父类无参
子类无参
----------
父类无参
子类有参

3.8.3. 8.3 小结

  • 子类构造器执行的时候,都会在第一行默认先调用父类无参数构造器一次。
  • 子类构造器的第一行都隐含了一个super()去调用父类无参数构造器,super()可以省略不写。

3.9. 9 super(...)和this(...)

3.9.1. 9.1 引入

请看上节中的如下案例:

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
        System.out.println("父类无参");
    }

    // getter/setter省略
}

class Student extends Person {
    private double score;

    public Student() {
        //super(); // 调用父类无参构造器,默认就存在,可以不写,必须再第一行
        System.out.println("子类无参");
    }

     public Student(double score) {
        //super();  // 调用父类无参构造器,默认就存在,可以不写,必须再第一行
        this.score = score;    
        System.out.println("子类有参");
     }
      // getter/setter省略
}

public class Demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        // 调用子类有参数构造器
        Student s2 = new Student(99.9);
        System.out.println(s2.getScore()); // 99.9
        System.out.println(s2.getName()); // 输出 null
        System.out.println(s2.getAge()); // 输出 0
    }
}

我们发现,子类有参数构造器只是初始化了自己对象中的成员变量score,而父类中的成员变量name和age依然是没有数据的,怎么解决这个问题呢,我们可以借助与super(...)去调用父类构造器,以便初始化继承自父类对象的name和age.

3.9.2. 9.2 super和this的用法格式

super和this完整的用法如下,其中this,super访问成员我们已经接触过了。

this.成员变量        --    本类的
super.成员变量        --    父类的

this.成员方法名()      --    本类的    
super.成员方法名()   --    父类的

接下来我们使用调用构造器格式:

super(...) -- 调用父类的构造器,根据参数匹配确认
this(...) -- 调用本类的其他构造器,根据参数匹配确认

3.9.3. 9.3 super(....)用法演示

代码如下:

class Person {
    private String name ="凤姐";
    private int age = 20;

    public Person() {
        System.out.println("父类无参");
    }

    public Person(String name , int age){
        this.name = name ;
        this.age = age ;
    }

    // getter/setter省略
}

class Student extends Person {
    private double score = 100;

    public Student() {
        //super(); // 调用父类无参构造器,默认就存在,可以不写,必须再第一行
        System.out.println("子类无参");
    }

     public Student(String name , int age,double score) {
        super(name ,age);// 调用父类有参构造器Person(String name , int age)初始化name和age
        this.score = score;    
        System.out.println("子类有参");
     }
      // getter/setter省略
}

public class Demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        // 调用子类有参数构造器
        Student s2 = new Student("张三"2099);
        System.out.println(s2.getScore()); // 99
        System.out.println(s2.getName()); // 输出 张三
        System.out.println(s2.getAge()); // 输出 20
    }
}

注意:

子类的每个构造方法中均有默认的super(),调用父类的空参构造。手动调用父类构造会覆盖默认的super()。

super() 和 this() 都必须是在构造方法的第一行,所以不能同时出现。

super(..)是根据参数去确定调用父类哪个构造器的。

3.9.4. 9.4 super(...)案例图解

父类空间优先于子类对象产生

在每次创建子类对象时,先初始化父类空间,再创建其子类对象本身。目的在于子类对象中包含了其对应的父类空间,便可以包含其父类的成员,如果父类成员非private修饰,则子类可以随意使用父类成员。代码体现在子类的构造七调用时,一定先调用父类的构造器。理解图解如下:

3.9.5. 9.5 this(...)用法演示

this(...)

  • 默认是去找本类中的其他构造器,根据参数来确定具体调用哪一个构造器。
  • 为了借用其他构造器的功能。
package com.itheima._08this和super调用构造器;
/**
 * this(...):
 *    默认是去找本类中的其他构造器,根据参数来确定具体调用哪一个构造器。
 *    为了借用其他构造器的功能。
 *
 */
public class ThisDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Student xuGan = new Student();
        System.out.println(xuGan.getName()); // 输出:徐干
        System.out.println(xuGan.getAge());// 输出:21
        System.out.println(xuGan.getSex());// 输出: 男
    }
}

class Student{
    private String name ;
    private int age ;
    private char sex ;

    public Student() {
  // 很弱,我的兄弟很牛逼啊,我可以调用其他构造器:Student(String name, int age, char sex)
        this("徐干",21,'男');
    }

    public Student(String name, int age, char sex) {
        this.name = name ;
        this.age = age   ;
        this.sex = sex   ;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public char getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(char sex) {
        this.sex = sex;
    }
}

3.9.6. 9.6 小结

  • 子类的每个构造方法中均有默认的super(),调用父类的空参构造。手动调用父类构造会覆盖默认的super()。
  • super() 和 this() 都必须是在构造方法的第一行,所以不能同时出现。
  • super(..)和this(...)是根据参数去确定调用父类哪个构造器的。
  • super(..)可以调用父类构造器初始化继承自父类的成员变量的数据。
  • this(..)可以调用本类中的其他构造器。

3.10. 10 继承的特点

  1. Java只支持单继承,不支持多继承。
  // 一个类只能有一个父类,不可以有多个父类。
  class A {}
  class B {}
  class C1 extends A {} // ok
  // class C2 extends A, B {} // error
  1. 一个类可以有多个子类。
  // A可以有多个子类
  class A {}
  class C1 extends A {}
  class C2 extends  A {}
  1. 可以多层继承。
  class A {}
  class C1 extends A {}
  class D extends C1 {}

顶层父类是Object类。所有的类默认继承Object,作为父类。

4. 第三章 抽象类

4.1. 1 概述

4.1.1. 1.1 抽象类引入

父类中的方法,被它的子类们重写,子类各自的实现都不尽相同。那么父类的方法声明和方法主体,只有声明还有意义,而方法主体则没有存在的意义了(因为子类对象会调用自己重写的方法)。换句话说,父类可能知道子类应该有哪个功能,但是功能具体怎么实现父类是不清楚的(由子类自己决定),父类完全只需要提供一个没有方法体的方法签名即可,具体实现交给子类自己去实现。我们把没有方法体的方法称为抽象方法。Java语法规定,包含抽象方法的类就是抽象类

  • 抽象方法 : 没有方法体的方法。
  • 抽象类:包含抽象方法的类。

4.2. 2 abstract使用格式

abstract是抽象的意思,用于修饰方法方法和类,修饰的方法是抽象方法,修饰的类是抽象类。

4.2.1. 2.1 抽象方法

使用abstract 关键字修饰方法,该方法就成了抽象方法,抽象方法只包含一个方法名,而没有方法体。

定义格式:

修饰符 abstract 返回值类型 方法名 (参数列表);

代码举例:

public abstract void run()

4.2.2. 2.2 抽象类

如果一个类包含抽象方法,那么该类必须是抽象类。注意:抽象类不一定有抽象方法,但是有抽象方法的类必须定义成抽象类。

定义格式:

abstract class 类名字 { 

}

代码举例:

public abstract class Animal {
    public abstract void run();
}

4.2.3. 2.3 抽象类的使用

要求:继承抽象类的子类必须重写父类所有的抽象方法。否则,该子类也必须声明为抽象类。

代码举例:

// 父类,抽象类
abstract class Employee {
    private String id;
    private String name;
    private double salary;

    public Employee() {
    }

    public Employee(String id, String name, double salary) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.salary = salary;
    }

    // 抽象方法
    // 抽象方法必须要放在抽象类中
    abstract public void work();
}

// 定义一个子类继承抽象类
class Manager extends Employee {
    public Manager() {
    }
    public Manager(String id, String name, double salary) {
        super(id, name, salary);
    }
    // 2.重写父类的抽象方法
    @Override
    public void work() {
        System.out.println("管理其他人");
    }
}

// 定义一个子类继承抽象类
class Cook extends Employee {
    public Cook() {
    }
    public Cook(String id, String name, double salary) {
        super(id, name, salary);
    }
    @Override
    public void work() {
        System.out.println("厨师炒菜多加点盐...");
    }
}

// 测试类
public class Demo10 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建抽象类,抽象类不能创建对象
        // 假设抽象类让我们创建对象,里面的抽象方法没有方法体,无法执行.所以不让我们创建对象
//        Employee e = new Employee();
//        e.work();

        // 3.创建子类
        Manager m = new Manager();
        m.work();

        Cook c = new Cook("ap002", "库克", 1);
        c.work();
    }
}

此时的方法重写,是子类对父类抽象方法的完成实现,我们将这种方法重写的操作,也叫做实现方法

4.3. 3 抽象类的特征

抽象类的特征总结起来可以说是 有得有失

有得:抽象类得到了拥有抽象方法的能力。

有失:抽象类失去了创建对象的能力。

其他成员(构造器,实例方法,静态方法等)抽象类都是具备的。

4.4. 4 抽象类的注意事项

关于抽象类的使用,以下为语法上要注意的细节,虽然条目较多,但若理解了抽象的本质,无需死记硬背。

  1. 抽象类不能创建对象,如果创建,编译无法通过而报错。只能创建其非抽象子类的对象。

    理解:假设创建了抽象类的对象,调用抽象的方法,而抽象方法没有具体的方法体,没有意义。

  2. 抽象类中,可以有构造器,是供子类创建对象时,初始化父类成员使用的。

    理解:子类的构造方法中,有默认的super(),需要访问父类构造方法。

  3. 抽象类中,不一定包含抽象方法,但是有抽象方法的类必定是抽象类。

    理解:未包含抽象方法的抽象类,目的就是不想让调用者创建该类对象,通常用于某些特殊的类结构设计。

  4. 抽象类的子类,必须重写抽象父类中所有的抽象方法,否则子类也必须定义成抽象类,编译无法通过而报错。

    理解:假设不重写所有抽象方法,则类中可能包含抽象方法。那么创建对象后,调用抽象的方法,没有意义。

  5. 抽象类存在的意义是为了被子类继承,抽象类体现的是模板思想。

    理解:抽象类中已经实现的是模板中确定的成员,抽象类不确定如何实现的定义成抽象方法,交给具体的子类去实现。

4.5. 5 抽象类存在的意义

抽象类存在的意义是为了被子类继承,否则抽象类将毫无意义,抽象类体现的是模板思想,模板是通用的东西抽象类中已经是具体的实现(抽象类中可以有成员变量和实现方法),而模板中不能决定的东西定义成抽象方法,让使用模板(继承抽象类的类)的类去重写抽象方法实现需求,这是典型的模板思想。

4.6. 6 第一个设计模式:模板模式

我们现在使用抽象类设计一个模板模式的应用,例如在小学的时候,我们经常写作文,通常都是有模板可以套用的。假如我现在需要定义新司机和老司机类,新司机和老司机都有开车功能,开车的步骤都一样,只是驾驶时的姿势有点不同,新司机:开门,点火,双手紧握方向盘,刹车,熄火老司机:开门,点火,右手握方向盘左手抽烟,刹车,熄火。我们可以将固定流程写到父类中,不同的地方就定义成抽象方法,让不同的子类去重写,代码如下:

// 司机开车的模板类
public abstract class Driver {
    public void go() {
        System.out.println("开门");
        System.out.println("点火");
        // 开车姿势不确定?定义为抽象方法
        ziShi();
        System.out.println("刹车");
        System.out.println("熄火");
    }

    public abstract void ziShi();
}

现在定义两个使用模板的司机:

public class NewDriver extends Driver {

    @Override
    public void ziShi() {
        System.out.println("新司机双手紧握方向盘");
    }
}

public class OldDriver extends Driver {
    @Override
    public void ziShi() {
        System.out.println("老司机右手握方向盘左手抽烟...");
    }
}

编写测试类

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        NewDriver nd = new NewDriver();
        nd.go();

        OldDriver od = new OldDriver();
        od.go();
    }
}

运行效果

可以看出,模板模式的优势是,模板已经定义了通用架构,使用者只需要关心自己需要实现的功能即可!非常的强大!

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