【Java语法】抽象类与接口

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一、抽象类

在Java中，一个类如果被 abstract 修饰称为抽象类，抽象类中被 abstract 修饰的方法称为抽象方法，抽象方法不用给出具体的实现体。

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args){
        Circle c = new Circle();
        c.setR(5);
        c.getArea();
        Squre s = new Squre();
        s.setLength(10);
        s.getArea();
    }
}
//抽象类
abstract class Shape{
    private int size;
    //抽象方法
    abstract public void getArea();
}
class Circle extends Shape{
    private int r;
    public int getR() {
        return r;
    }
    public void setR(int r) {
        this.r = r;
    }
    //重写抽象方法
    @Override
    public void getArea() {
        double  area = r*r*r*4.0/3;
        System.out.println("此圆形的面积是: "+area);
    }
}
class Squre extends Shape{
    private int length;
    //重写抽象方法
    @Override
    public void getArea() {
        double area = length*length;
        System.out.println("此正方形的面积是: "+area);
    }
    public int getLength() {
        return length;
    }
    public void setLength(int length) {
        this.length = length;
    }
}

• 抽象类的特性

  • 抽象类中使用abstract修饰类和抽象方法，这个方法没有具体的实现，抽象类中可以包含普通类所能包含的成员，抽象类所存在的最大意义就是被继承。
  • 抽象类方法不能是私有的，如果一个普通类继承了抽象类，那么必须重写抽象类中的抽象方法，不能被static和final修饰，因为抽象方法要被子类继承。
  • 抽象类中不一定包含抽象方法，但是包含抽象方法的一定是抽象类，抽象类之间的相互继承不需要重写抽象方法。

二、接口

• 接口的定义

接口的定义格式与定义类的格式基本相同，将class关键字换成 interface 关键字，就定义了一个接口。

• 接口的使用

//接口的定义
interface USB {
    void openDevice();
    void closeDevice();
}
//实现接口
class Mouse implements USB {
    @Override
    public void openDevice() {
        System.out.println("打开鼠标");
    }
    @Override
    public void closeDevice() {
        System.out.println("关闭鼠标");
    }
    public void click(){
        System.out.println("鼠标点击");
    }
}
//实现接口
class KeyBoard implements USB{
//实现接口中的抽象类
    @Override
    public void openDevice() {
        System.out.println("打开键盘");
    }
    @Override
    public void closeDevice() {
        System.out.println("关闭键盘");
    }
    public void inPut(){
        System.out.println("键盘输入");
    }
}

• 注意事项

  • ❗ 接口不能够直接使用，必须有一个类来实现接口，并实现接口中的所有抽象方法

  

  • ❗ 子类和父类之间是extends 继承关系，类与接口之间是 implements 实现关系
  • 接口中每一个方法都是public的抽象方法, 即接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract（只能是 public abstract，其他修饰符都会报错。

  

  • ❗ 接口中的方法是不能在接口中实现的，只能由实现接口的类来实现 ，JDK1.8 开始允许有可以实现的方法，但这个方法只能是default 修饰的，类在实现该接口时，不需要重写该默认方法。

  具体作用： 当我们进行业务扩展时，需要在接口中新增方法。如果新增的这个方法写成普通方法的话，那么需要在该接口所有的实现类中都重写这个方法。如果新增的方法定义为default类型，就不需要在所有的实现类中全部重写该default方法，哪个实现类需要新增该方法，就在哪个类中进行实现

  

  • 重写接口中方法时，不能使用default访问权限修饰
  • 
  • 接口中可以含有变量，但是接口中的变量会被隐式的指定为 public static final 变量
  • 接口中不能有静态代码块和构造方法
  • 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

  

  • 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

  

• 实现多个接口

  • 一个类实现多个接口

  interface USB { 
      void openDevice();
      void closeDevice();
  }
  interface ULine{
      void lineInsert();
  }
  class Mouse implements USB,ULine{
      @Override
      public void openDevice() {
          System.out.println("打开鼠标");
      }
      @Override
      public void closeDevice() {
          System.out.println("关闭鼠标");
      }
      @Override
      public void lineInsert() {
          System.out.println("插入鼠标线");
      }
  }
  

  一个类实现多个接口时，每个接口中的抽象方法都要实现，否则类必须设置为抽象类

  • 一个类继承一个父类，同时实现多个接口

  public class TestDemo3 {
      public static void main(String[] args) {
          Duck duck = new Duck("yaya");
          walk(duck);
          Brid brid = new Brid("gugu");
          walk(brid);
      }
      public static void walk(IRunning running) {
          System.out.println("去散步");
          running.run();
      }
  }
   class Animal {
          protected String name;
          public Animal(String name) {
              this.name = name;
         }
  }
  interface IFlying {
          void fly();
  }
  interface IRunning {
        void run();
  }
  interface ISwimming {
          void swim();
  }
  class Duck extends Animal implements IFlying,IRunning,ISwimming{
      public Duck(String name) {
          super(name);
      }
      @Override
      public void fly() {
          System.out.println("飞飞飞");
      }
      @Override
      public void run() {
          System.out.println("鸭子嘎嘎跑");
      }
      @Override
      public void swim() {
          System.out.println("游游游");
      }
  }
  class Brid extends Animal implements IRunning,ISwimming,IFlying{
      public Brid(String name) {
          super(name);
      }
      @Override
      public void  fly() {
          System.out.println("鸟儿飞");
      }
  ​
      @Override
      public void run() {
          System.out.println("鸟儿跑");
      }
  ​
      @Override
      public void swim() {
          System.out.println("鸟儿游");
      }
  }
  

  • 接口中的多态

  public class TestDemo3 {
      public static void main(String[] args) {
          Duck duck = new Duck("yaya");
          walk(duck);
          Brid brid = new Brid("gugu");
          walk(brid);
      }
      public static void walk(IRunning running) {
          System.out.println("去散步");
          running.run();
      }
  }
  

  有了接口之后, 类的使用者就不必关注具体类型,而只关注某个类是否具备某种能力.

• 接口之间的继承

一个类可以实现多个接口，接口与接口之间可以多继承。即：用接口可以达到多继承的目的。接口可以继承一个接口, 达到复用的效果. 使用 extends 关键字

interface IRing {
    void run();
} 
interface ISing {
    void swim();
} 
interface IAmphibious extends IRunning, ISwimming {}
class Frog implements IAmphibious {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("跑啊跑");
    }
    @Override
    public void swim() {
        System.out.println("游啊游");
    }
}

接口间的继承相当于把多个接口合并在一起.

✅抽象类和接口的区别？？

	区别	抽象类（abstract）	接口（interface）
1	结构组成	普通类+抽象方法	抽象方法+全局变量
2	权限	各种权限	public
3	子类使用	使用extends关键字继承抽象类	使用implements关键字实现接口
4	关系	一个抽象类可以实现若干接口	接口不能继承抽象类，但是可以使用extends关键字继承多个接口
5	子类限制	一个子类只能继承一个抽象类	一个子类可以实现多个接口

三、Object类

Object是Java默认提供的一个类。Java里面除了Object类，所有的类都是存在继承关系的。默认会继承Object父类。即所有类的对象都可以使用Object的引用进行接收。

public class TestDemo5 {
    public static void main(String[] args) {
        function(new Person());
        function(new Student());
    }
    public static void function(Object obj){
        System.out.println(obj);
    }
}
class Person{
    private int age;
    private String name;
}
class Student{
    private int grade;
    private String sno;
}

Object类中提供的一些默认方法

3.1 toString()方法

//Object类中的toString()方法实现：
public String toString() {
     return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}

toString()方法一般需要通过重写之后进行使用。

3.2 hashcode()方法

• 返回对象的hash代码值

源码：

public native int hashCode();

重写hashCode() 方法

class Per{
    public String name;
    public int age;
    public Per(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}
public class TestDemo6 {
    public static void main(String[] args) {
        Per per1 = new Per("gaobo",20);
        Per per2 = new Per("gaobo", 20);
        System.out.println(per1.hashCode());
       /* 
        注意事项：哈希值一样。
        结论：
        1、hashcode方法用来确定对象在内存中存储的位置是否相同
        2、事实上hashCode() 在散列表中才有用，在其它情况下没用。
        在散列表中hashCode() 的作用是获取对象的散列码，进而确定该对象在散列表中的位置。
        */
        System.out.println(per2.hashCode());
    }
}

3.3 equals()方法

• 比较的是地址

// Object类中的equals方法
​
public boolean equals(Object obj){
​
     return (this == obj);
   // 使用引用中的地址直接来进行比较
   
}

如果要比较对象中内容，必须重写Object中的equals方法，因为equals方法默认也是按照地址比较的

重写equals()方法

@Override
 public boolean equals(Object obj) {
     //判断是否为空
        if (obj == null) {
            return false ;
        } if(this == obj) {
            return true ;
        }
        // 不是Person类对象
        if (!(obj instanceof Per)) {
            return false ;
        }
        Per per = (Per) obj ; // 向下转型，比较属性值
        return this.name.equals(per.name) && this.age==per.age ;
    }
    
/*  @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        Per per = (Per)obj;
        //String类调用的是自身的equals，
        // s1跟s2两者比较的规则则是按照String类重写后的equals方法来比较，
        //很显然，String类的比较规则是按照值来比较的，因此结果会输出true。
        if(this.name.equals(per.name)&&this.age == per.age){
                return true;
        }
        return false;
​
    }
}
*/

编译器自动生成重写的hashcode()和equals()方法

@Override
public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Per per = (Per) o;
        return age == per.age &&
                Objects.equals(name, per.name);
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
   }

在object类中，hashcode()方法是本地方法，返回的是对象的地址值，而object类中的equals()方法比较的也是两个对象的地址值，如果equals()相等，说明两个对象地址值也相等，当然hashcode()也就相等了.* 但是hashcode() 相同时，equals()不一定相同*

✅✅重写equals方法时，也必须重写hashcode()方法吗？

答：必须，hashCode 和 equals 两个方法是用来协同判断两个对象是否相等的，采用这种方式的原因是可以提高程序插入和查询的速度,当重写equals方法后有必要将hashCode方法也重写，这样做才能保证不违背hashCode方法中“相同对象必须有相同哈希值”的约定。

✅✅ == 和 equals 的区别是什么？

答：

对于基本类型和引用类型 == 的作用效果是不同的，如下所示：

• 基本类型：比较的是值是否相同；
• 引用类型：比较的是引用是否相同

String x = "string";
String y = "string";
String z = new String("string");
System.out.println(x==y); // true
System.out.println(x==z); // false
System.out.println(x.equals(y)); // true
System.out.println(x.equals(z)); // true

对于equals() 方法，根据源码可以得知 : equals() 的本质上就是true

public boolean equals(Object obj) {
        return (this == obj);
}

所以equals（）方法 默认情况下是引用比较，只是很多类重写了 equals 方法，比如 String、Integer 等把它变成了值比较，所以一般情况下 equals 比较的是值是否相等。