JAVA：抽象类和接口

Java中可以可以定义不含方法体的方法，方法的方法体由其所在类的子类根据实际需求去实现，这样的方法称为抽象方法（Abstract Method），包含抽象方法的类必须是抽象类（Abstract Class）。

抽象方法和抽象类

1.1抽象方法

Java中提供了 abstract 关键字，表示抽象的意思，用abstract修饰的方法修饰的方法，称为抽象方法。抽象方法不是一个完整的方法，只有方法的声明，没有方法体。

抽象方法没有方法体，具体的实现由子类完成，且抽象方法必须定义在抽象类或者接口里面

1.2 抽象类

用abstract修饰的类，称为抽象类，抽象类可以不包含任何抽象方法。定义抽象类和抽象方法的语法格式如下：

[修饰符] abstract class 类名{[修饰符] abstract 方法返回值类型 方法名 ([参数列表])//其他成员
}

比如：

abstract class Graph{publicc abstract void getArea();
}

使用抽象类时需要注意，抽象类不能被实例化，即不能用new关键字创建对象。这是因为抽象类中可包含抽象方法，抽象方法只有声明没有方法体，不能被调用。但是，我们可以通过子类继承抽象类去实现抽象方法。

子类定义时实现了抽象方法，因此，在实例化子类对象后，子类可以调用子类中实现的抽象方法。

需要注意的是，具体子类必须实现抽象父类中的所有抽象方法，否则子类必须声明为抽象类，不然子类会报错。

抽象类时不能实例化的，即使实例化了，去调用抽象方法，也没有方法体。虽然一些抽象方法中会存在普通方法（子类可以进行调用），但是包含抽象方法的类，必须为抽象类。抽象类中的构造方法不能全部定义为私有的，否则就不能创建子类的对象了（子类构造方法必须调用父类构造方法创建对象）。抽象类并不是一个完整的类，它必须有子类继承才有意义，功能才得以实现。

抽象类中可以不存在抽象方法，以防止外界创造对象，因此有一些工具类中虽然没有抽象方法，却使用了abstract修饰。

2.接口

生活中许多硬件接口，通常用于与其他硬件设备相连接。编程中有软件接口，指的是一种程序代码，可被看作一种特殊的类，也属于引用类型，它表示一种规范，是全局常量和公共抽象方法的集合，每个接口都可以被编译成独立的字节码文件。

接口只定义了类应当遵守的规范，去并不关心这些类的内部数据和其功能的实现细节。站在程序的角度上说，接口只规定了类中必须提供的方法，从而分离了规范和实现，增强了系统的可拓展性和维护性。接口和实现类体现多态。

3.1 接口实现和声明

接口是抽象类的延伸，可以将它看成纯粹的抽象类。接口中的所有方法都是抽象方法。Java提供了interface关键字，用于声明接口，语法格式如下：

interface 接口 [extends 父接口列表]{[public] [static] [final] 常量;[public] [abstract] 方法;
}

接口名用于指定接口名称，它必须是合法的Java标识符，一般要求首字母大写；接口之间也存在继承关系，使用extends关键字指定要定义的接口继承于哪个父接口；接口会默认为常量添加“public static final”修饰符，为方法添加“public abstract”修饰符。因此，修饰符可以省略不写。

接口不能实例化，即不能使用new创建接口的实现类。如果需要调用接口中的非静态方法，只需要通过接口实现类的对象来调用。Java提供implements 关键字，用于实现接口。一个类可以在继承另一个类的同时实现多个接口，语法格式如下：

class 类名 [extends 父类名] implements 接口列表{属性和方法;
}

接口列表中多个接口之间使用英文逗号（，）分隔。

3.2抽象类和接口的关系

抽象类与接口是Java语言对于抽象类定义进行支持的两种机制，二者非常相似，但抽象类是对根源的抽象，而接口是对动作和规范的抽象，二者的区别可区别可以归纳为5点。

• 子类只能继承一个抽象类，但是可以实现多个接口。

• 接口中的方法都是抽象方法，而抽象类中可以存在非抽象方法。

• 抽象类中的变量可以是任意数据类型，接口中的成员变量只能是静态常量。

• 抽象类中可以定义静态方法和静态代码块等，接口中可以定义静态方法，但是没有静态代码块。

• 接口中没有构造方法，抽象类有构造方法。

总体来说，抽象类和接口都用于为对象定义共同的行为，二者在很大程度上是可以互相替换的，但是由于抽象类只允许单继承，所以当二者都可以使用时，优先考虑接口，只有当需要定义子类行为并为子类提供共性功能时，才考虑用抽象类。

4.内部类

在Java中，类中除了可以定义成员变量与成员方法，还可以定义类，这样的类称为内部类，内部类所在的类称为外部类。根据内部类的位置、修饰符和定义的方式，可以分为成员内部类、静态内部类、方法内部类以及匿名内部类4种。

内部类有3个共性。

• 内部类与外部类经Java编译器编译后生成的两个类是独立的。

• 内部类是外部类的一个成员，因此能访问外部类的任何成员（包括私有成员），但是外部类不能直接访问内部类成员。

• 内部类可为静态，可用protect和private修饰，而外部类只能用public修饰，且具有默认的访问权限。

4.1成员内部类

成员内部类是指类作为外部类的一个成员，能直接访问外部类的所有成员，但是外部类中访问内部类，则需要在外部类中创建内部类的对象，使用内部类的对象来访问内部类的成员。同时，若要在外部类外访问内部类，则需要通过外部类对象去创建内部类对象，在外部类外创建一个内部类对象的格式如下：

外部类名.内部类名 引用变量名 =new 外部类名（）.new 内部类名（）;

另外，需要注意的是，成员内部类不能定义静态变量、静态方法和静态内部类。这是因为当外部类被加载时，内部类是非静态的，那么Java编译器不会初始化内部类中的静态成员，这就与Java编译原则相悖。

4.2 内部静态类

如果不需要外部类对象与内部类对象之间有联系，那么可以将内部类声明为static ，用static关键字修饰的内部类称静态内部类。静态内部类可以有实例成员和静态成员，它可以直接访问外部类的静态成员，但如果想访问外部类的实例成员，就必须通过外部类的对象去访问。另外，如果外部类访问静态内部类成员，则不需要创建外部类对象，只需要创建内部类对象即可。创建内部类对象语法如下：

外部类名.内部类名 引用变量名 =new 外部类名.内部类名();

若要访问内部类的静态成员，则无需创建外部类和静态内部类对象，可通过“外部类名 . 内部类名 . 静态成员” 的形式访问。若要访问内部类的实例成员，则需要创建静态内部类对象，通过“new 外部类名 . 内部类名（）”形式可直接创建内部类对象。

4.3 方法内部类

方法内部类又称为局部内部类是指在成员方法中定义的类，他与局部变量类似，作用域为它所在代码块，因此它只能在定义它的方法内的实例化，不可以在此方法外实例化。

4.4匿名内部类

匿名内部类就是没有名称的内部类，它的特点是只能使用一次，不能重复使用，及创建匿名内部类的实例对象后，这个匿名内部类的定义会立即消失。匿名内部类的所有实现代码都需要在大括号之间编写，最常用的创建匿名内部类的方式是创建某个接口或者抽象类的对象。

创建匿名内部类的格式如下：

new ClassName{//匿名内部类的实体
}

需要注意的是，匿名内部类是不能加访问权限修饰符的，而且被new的匿名内部类必须是先定义的。