Java接口与抽象类

接口

定义

Java中的接口是一种抽象类型，用于定义一组规范或行为。接口允许我们定义一组方法，这些方法没有具体的实现，而是由实现接口的类来提供具体的实现。

语法：接口的声明使用interface关键字，后面跟上接口的名称。

默认访问级别：接口中的方法默认是public的。

常量：接口中可以定义常量，这些常量默认是public static final的。

继承：一个接口可以继承另一个接口，使用extends关键字。

实现：一个类可以实现一个或多个接口，使用implements关键字。

多态性：通过实现接口，可以实现多态性，即一个对象可以被视为其实现接口的任意类的实例。

接口的用途

定义行为规范：接口可以定义一组方法，任何类实现该接口都必须提供这些方法的实现。这样可以确保遵循某个规范或行为。

代码复用：通过实现多个接口，一个类可以实现多个行为，提高代码复用性。

抽象化：通过定义接口，可以隐藏实现的细节，只暴露必要的方法和属性。

多继承：通过实现多个接口，可以实现类似于多重继承的效果。

设计模式：在许多设计模式（如工厂模式、适配器模式等）中，接口都扮演着重要的角色。

示例

// 定义一个接口  
interface Animal {  void eat();  void sound();  
}  // 定义一个实现Animal接口的类  
class Dog implements Animal {  @Override  public void eat() {  System.out.println("Dog eats food.");  }  @Override  public void sound() {  System.out.println("Dog barks.");  }  
}  // 使用Animal接口的类  
public class Main {  public static void main(String[] args) {  Animal myDog = new Dog(); // 多态性：Dog对象可以被视为Animal类型  myDog.eat(); // 输出 "Dog eats food."  myDog.sound(); // 输出 "Dog barks."  }  
}

抽象类

定义

语法：抽象类的声明使用abstract关键字，后面跟上类的名称。

抽象方法：抽象类中可以包含抽象方法，这些方法没有具体的实现，只有方法签名。子类必须实现抽象类中的所有抽象方法，才能成为具体类。

普通方法：抽象类中也可以包含普通方法，这些方法有具体的实现，可以被子类直接使用或覆盖。

成员变量：抽象类可以包含成员变量，这些变量可以被子类直接使用。

继承：一个类只能继承一个抽象类，这限制了多继承的可能性。但一个类可以实现多个接口，这可以作为一种替代方案来实现多继承的效果。

构造方法：抽象类可以有构造方法，通常用于初始化抽象类中的成员变量。子类在实例化时，会先调用抽象类的构造方法。

抽象类的用途

代码复用：抽象类可以定义一些通用的方法和属性，供子类继承和使用，从而减少代码重复。

定义通用行为：抽象类可以定义一些通用的行为，这些行为可以由所有子类共享。

模板方法模式：抽象类可以作为模板方法模式的基础，定义一些通用的流程，并允许子类重写某些步骤，以实现特定的行为。

实现多态性：通过抽象类，可以实现多态性，即一个对象可以被视为其继承的抽象类的任意子类的实例。

示例

// 定义一个抽象类 Animal  
public abstract class Animal {  private String name;  // 构造方法  public Animal(String name) {  this.name = name;  }  // 抽象方法：发声  public abstract void makeSound();  // 普通方法：获取动物名称  public String getName() {  return name;  }  
}  // 定义一个 Dog 类，继承 Animal 抽象类  
public class Dog extends Animal {  // 构造方法  public Dog(String name) {  super(name); // 调用父类的构造方法  }  // 实现抽象方法 makeSound  @Override  public void makeSound() {  System.out.println(getName() + " barks.");  }  
}  // 定义一个 Cat 类，继承 Animal 抽象类  
public class Cat extends Animal {  // 构造方法  public Cat(String name) {  super(name); // 调用父类的构造方法  }  // 实现抽象方法 makeSound  @Override  public void makeSound() {  System.out.println(getName() + " meows.");  }  
}  // 使用抽象类 Animal  
public class Main {  public static void main(String[] args) {  Animal myDog = new Dog("Buddy");  Animal myCat = new Cat("Kitty");  myDog.makeSound(); // 输出 "Buddy barks."  myCat.makeSound(); // 输出 "Kitty meows."  }  
}