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java抽象类

2019年04月09日 14:02 | 122次浏览

如果一个类只定义了一个为所有子类共享的一般形式,至于细节则交给每一个子类去实现,这种类没有任何具体的实例,只具有一些抽象的概念,那么这样的类称为抽象类。


在面向对象领域,抽象类主要用来进行类型隐藏。比如,如果我们进行一个图形编辑软件的开发,就会发现问题领域存在着圆、三角形这样一些具体概念,它们是不同的,但是它们都属于形状这样一个概念,形状这个概念在问题领域是不存在的,它就是一个抽象概念。正是因为抽象概念在问题领域没有对应的具体概念,所以用以表征抽象概念的抽象类是不能够实例化的。


在 Java 中抽象类的语法格式如下:

<abstract>class<class_name>
{
    <abstract><type><method_name>(parameter-iist);
}

其中,abstract 表示该类或该方法是抽象的;class_name 表示抽象类的名称;method_name 表示抽象方法名称,如果在一个方法之前使用 abstract 来修饰,则说明该方法是抽象方法,不能有方法体;parameter-list 表示方法参数列表。


注意:abstract 关键字只能用于普通方法,不能用于 static 方法或者构造方法中。在抽象类中必须包含至少一个抽象方法,并且所有抽象方法不能有具体的实现,而应在它们的子类中实现所有的抽象方法(要有方法体)。


包含一个或多个抽象方法的类必须通过在其 class 声明前添加 abstract 关键字将其声明为抽象类。因为一个抽象类不定义完整的实现,所以抽象类也就没有自己的对象。因此,任何使用 new 创建抽象类对象的尝试都会导致编译时错误。

例 1

不同几何图形的面积计算公式是不同的,但是它们具有的特性是相同的,都具有长和宽这两个属性,也都具有面积计算的方法。那么可以定义一个抽象类,在该抽象类中含有两个属性(width 和 height)和一个抽象方法 area(),具体步骤如下。


(1) 首先创建一个表示图形的抽象类 Shape,代码如下所示。

public abstract class Shape
{
    public int width;    //几何图形的长
    public int height;    //几何图形的宽
    public Shape(int width,int height)
    {
        this.width=width;
        this.height=height;
    }
    public abstract double area();    //定义抽象方法,计算面积
}

(2) 定义一个正方形类,该类继承自形状类 Shape,并重写了 area() 抽象方法。正方形类的代码如下:

public class Square extends Shape
{
    public Square(int width,int height)
    {
        super(width,height);
    }
    //重写父类中的抽象方法,实现计算正方形面积的功能
    @Override
    public double area()
    {
        return width*height;
    }
}

(3) 定义一个三角形类,该类与正方形类一样,需要继承形状类 Shape,并重写父类中的抽象方法 area()。三角形类的代码实现如下:

public class Triangle extends Shape
{
    public Triangle(int width,int height)
    {
        super(width, height);
    }
    //重写父类中的抽象方法,实现计算三角形面积的功能
    @Override
    public double area()
    {
        return 0.5*width*height;
    }
}

4) 最后创建一个测试类,分别创建正方形类和三角形类的对象,并调用各类中的 area() 方法,打印出不同形状的几何图形的面积。测试类的代码如下:

public class ShapeTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Square square=new Square(5,4);    //创建正方形类对象
        System.out.println("正方形的面积为:"+square.area());
        Triangle triangle=new Triangle(2,5);    //创建三角形类对象
        System.out.println("三角形的面积为:"+triangle.area());
    }
}

在该程序中,创建了 4 个类,分别为图形类 Shape、正方形类 Square、三角形类 Triangle 和测试类 ShapeTest。其中图形类 Shape 是一个抽象类,创建了两个属性,分别为图形的长度和宽度,并通过构造方法 Shape() 给这两个属性赋值。


在 Shape 类的最后定义了一个抽象方 法 area(),用来计算图形的面积。在这里,Shape 类只是定义了计算图形面积的方法,而对于如何计算并没有任何限制。也可以这样理解,抽象类 Shape 仅定义了子类的一般形式。


正方形类 Square 继承抽象类 Shape,并实现了抽象方法 area()。三角形类 Triangle 的实现和正方形类相同,这里不再介绍。


在测试类 ShapeTest 的 main() 方法中,首先创建了正方形类和三角形类的实例化对象 square 和 triangle,然后分别调用 area() 方法实现了面积的计算功能。


(5) 运行该程序,输出的结果如下:

正方形的面积为:20.0
三角形的面积为:5.0



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