Java学习系列(5)Java面向对象之抽象类、接口、内部类、枚举类详解
抽象类、接口常常与设计模式紧密相连。掌握抽象类、接口等其实很简单。下面以说明+实例的方式来讲,这样更容易理解。
抽象类
先看一个关键字“abstract”,我们知道它是抽象的意思。所谓抽象,说的直白一点就是同一件事情,有不同的实现。比如呼吸这个动作,人需要肺呼吸,而鱼需要鳃呼吸。代码实现如下:
abstract class CommonMode{ abstract void breathe(String name); } class Fish extends CommonMode{ @Override void breathe(String name) { System.out.println("鱼呼吸用"+name); } } class Person extends CommonMode{ @Override void breathe(String name) { System.out.println("人呼吸用"+name); } } public class Test { public static void main(String[] args) { CommonMode fish = new Fish(); CommonMode person = new Person(); fish.breathe("鳃"); person.breathe("肺"); } }
这样我们就不难理解所谓”抽象化”,就是指从具体问题中,提取出具有共性的模式,再使用通用的解决方法加以处理。需要注意的是abstract修饰符只能修饰类或方法。修饰类时该类就成了抽象类,抽象类用四个字就可以概括:有得有失。所谓“得”就是增加了一个可以包含抽象方法(由子类实现)的功能,所谓“失”就是不能创建实例,而其它的功能普通类有的抽象类都有(如:定义普通方法、初始化快、内部类等),需要补充的是抽象类的构造器主要是提供其子类的构造器调用。抽象方法:使用abstract修饰,它没有方法体,而且它必须由子类重写,由于子类必须重写抽象父类的方法,所以abstract不能与final(有final修饰的方法,意味着不能被重写)同时出现,而且子类继承了(抽象)父类,意味着abstract不能与final同时出现;除此之外,abstract还不能与static、private(private意味着不能被子类访问)同时存在。注意子类要实现抽象类的所有抽象方法,否则子类也是抽象类。抽象类的作用主要是与“模板模式”联系在一起,以后会在设计模式中讲到,这里就不细说了。为加深理解,再举一例:
abstract class ParentClass { //定义抽象方法 abstract void learn(String name); //抽象父类的构造器 ParentClass(){ System.out.println("父类无参构造器被调用!"); } { System.out.println("实例初始化块被调用!"); } static{ System.out.println("类初始化块被调用!"); } //定义内部类(下面会讲到) class A{ } //定义普通方法 public void info(){ System.out.println("抽象父类中的info方法被调用!"); } } class SubClass extends ParentClass{ //当执行这个方法时,会调用抽象父类的构造器 public SubClass(){} @Override void learn(String name) { System.out.println("我在学习"+name); } public void test(){ System.out.println("子类test方法被调用!"); } } public class AbstractClassTest { public static void main(String[] args) { //说明:new SubClass()会创建一个SubClass类的对象存放在堆内存中, //并让pc这个引用变量指向这个刚创建的对象,这个就是我们常听到的父类引用指向子类对象。 //当我们只写new SubClass(); 来创建子类对象,我们从打印语句中我们可以看到:父类无参构造器被调用! //这说明父类构造器主要是提供其子类的构造器调用 ParentClass pc=new SubClass(); //因为子类的实例完全可以当成父类的对象使用,并且子类SubClass重写了抽象父类的learn方法,所以当然可以调用 pc.learn("Java"); pc.info(); //当我们写pc.test();我们会看到编译器会报错,因为抽象父类ParentClass中根本没有test方法被定义 } }接口(interface)
接口的作用非常丰富,接口往往是和设计模式结合在一起的。接口是从多个相似的类中提取出来的一种规范,接口可认为是一种彻底的抽象类。接口定义的语法格式如下:
[修饰符] interface 接口名{
//可以有属性定义、抽象方法(有方法的话只能是抽象的)、内部类/内部接口/内部枚举定义
}
修饰符:public/省略;接口名:每个单词首字母大写,推荐接口用“形容词”。field默认有3个修饰符:public static final;抽象方法默认有2个修饰符:public abstract;内部类/内部接口/内部枚举定义默认也有2个修饰符:public static;注意属性声明时必须指定初始值,原因是final修饰的类变量只能在声明时、静态初始化块中指定初始值,但接口不包含初始化块,所以属性声明时必须指定初始值,并且推荐其属性变量所有字母全部大写。下面通过实例说明:
interface Identifiable{ void insert(String name); } interface A{ //接口里的属性声明必须指定初始值 int VALUE = 100; //接口里面可以有内部接口 interface B{ int INNERVALUE = 20; } } //一个接口可以有N个直接父接口 interface IRechargeable extends Identifiable,A{ void charge(String name); } class Usb implements Identifiable{ @Override public void insert(String name) { System.out.println("插入"+name); } } //子类可以实现多个接口 class DataLine implements Identifiable,IRechargeable{ @Override public void insert(String name) { System.out.println("插入"+name); } @Override public void charge(String name) { System.out.println("数据线为"+name+"充电"); } } public class InterfaceTest { public static void main(String[] args) { Identifiable usb = new Usb(); IRechargeable dl = new DataLine(); usb.insert("U盘"); dl.insert("数据线"); dl.charge("手机"); System.out.println(IRechargeable.VALUE); System.out.println(A.B.INNERVALUE); } }一般我们在功要实现的功能少时用抽象类;功能多时用接口。
内部类
内部类(在界面编程点击处理事件中经常使用)也称寄生类,实质就是把一个类作为类的成员放在类里面定义。听起来有点绕,下面通过实例来说明:
//在外部类里面访问非静态内部类 public class Outer { int value = 1; class Inner{ int value = 2; public void info(){ int value = 3; //由于info方法里面的局部变量,所以此时输出的value为3 System.out.println("value="+value); //由于this在方法中代表调用该方法的对象,所以value为该Inner类对象的属性值2 System.out.println("value="+this.value); //由于该方法所在的类时没有static修饰的内部类, //所以该类必须寄生在“外部类”的实例里,这里的Outer.this就代表了外部类的实例 //关于this,你只要记住一点就行:方法是谁的,就用谁来调用 System.out.println("value="+Outer.this.value); //比如下面的调用:Outer.this 内部类寄生在外部类的实例里面, //既然Outer.this代表外部类(宿主)的实例,那么当然可以访问外部类的成员(包括field、方法)。 Outer.this.test2(); } } public void test(){ new Inner().info(); } public void test2(){ System.out.println("外部类的成员方法test2被调用!"); } public static void main(String[] args) { Outer outer = new Outer(); outer.test(); } }
//在外部类里面访问静态内部类 public class Outer { int value = 1; static class Inner{ int value = 2; public void info(){ int value = 3; System.out.println("value="+this.value); } } public static void main(String[] args) { new Inner().info(); } }
//在外部类外面访问非静态内部类 class Out{ int value = 1; class In{ int value = 2; public void info(){ int value = 3; System.out.println("value="+value); System.out.println("value="+this.value); System.out.println("value="+Out.this.value); } } } public class Test { public static void main(String[] args) { //注意:没有static修饰的内部类,必须寄生在“外部类”的实例里 Out.In in = new Out().new In(); in.info(); } }
//在外部类外面访问静态内部类 class Out{ int value = 1; static class In{ int value = 2; public void info(){ int value = 3; System.out.println("value="+value); System.out.println("value="+this.value); //静态内部类也属于静态成员,因此它不能访问外部类的非静态成员(包括属性、方法)。所以下面写法是错的 //System.out.println("value="+Out.this.value); } } } public class Test { public static void main(String[] args) { //注意:有static修饰的内部类属于外部类本身,这是只需将外部类看成是内部类的包名即可 Out.In in = new Out.In(); in.info(); } }还有一种非静态内部类派生子类:由于子类的构造器必须调用父类构造器一次,因此必须在子类构造器中使用宿主对象来调用它的构造器。这个用的比较少,这里就不细谈了。
下面讲一下匿名内部类:当程序创建匿名内部类时,会立即创建匿名内部类(实现类)的实例。
定义语法格式如下:
new 接口() | 父类构造器(参数){
//类体部分。
};
使用规则:1.匿名内部类必须显式的继承一个父类,或实现一个接口。2.匿名内部类必须实现接口或抽象类中所有的抽象方法。3.匿名内部类不能有构造器而且程序以后无法再访问它,因为它没有类名。实例说明如下:
interface Identifiable { void insert(String name); } public class Test { public static void main(String[] args) { //此处相当于创建了Identifiable匿名的实现类,并创建了匿名内部类的实例 //将实现类的实例赋值给接口变量,这是典型的“向上转型” Identifiable idf = new Identifiable(){ @Override public void insert(String name) { System.out.println("插入"+name); } }; idf.insert("U盘"); } }局部类:在当前方法里面定义,它只在该方法里有效,你可以把它当做一个局部变量,这个很少用,了解即可。
枚举类:枚举类是一种实例数固定的类,既然是实例固定,那当然不能创建实例。定义语法格式如下:
修饰符 enum 枚举名{
//立即在第一行列出该枚举的所有实例(但实际上是创建枚举实例,会默认调用无参构造器)。
}
--修饰符 public|省略| abstract|final(这两个必须出现一个),默认final;构造器无论是否使用private修饰,默认总是private。下面举例说明:
public enum Test { // 列出所有枚举值,也就是该枚举类的所有可能的实例; // 下面相当于:Test MALE = new Test("男"); MALE("男"), FEMALE("女"); private String name; Test(String name) { this.name = name; } { System.out.println("实例初始化快被调用~~"); } class A {} public void info() { System.out.println("普通的info方法~" + this.name); } public static void main(String[] args) { //Test.FEMAIL会调用构造方法,枚举类中有几个实例就调用几次构造方法 //通过上一章,我们知道初始化快会在构造方法被调用之前调用(其实就是把初始化快放在了构造方法的第一行) //运行一下,我们会看到“实例初始化快被调用”被执行了两次 Test.MALE.info(); } }
下面再看一个实现接口的枚举:
interface Directionable { void pointDirection(); } //实现接口的枚举,如果直接实现所有的抽象方法,则此时枚举类就不再是抽象枚举。 public enum Test implements Directionable { //下面这4个实例,相当于是public static final修饰的 EAST, WEST, SOUTH, NORTH; @Override public void pointDirection() { System.out.println("指向" + this); } public static void main(String[] args) { Test.SOUTH.pointDirection(); } }看了上了两个实例,枚举类是不是很简单呢,呵呵。下面再看一个难一点的。
//抽象枚举需要创建匿名内部类 public enum Test { // 当枚举类是抽象类时,还需要立即创建匿名内部类的实例 //这里的ADD和ADD()其实是一样的,都是创建实例并实现抽象方法。 ADD { @Override public double eval(double m, double n) { return m + n; } }, SUB { @Override public double eval(double m, double n) { return m - n; } }, MULTI { @Override public double eval(double m, double n) { return m * n ; } }, DIV { @Override public double eval(double m, double n) { return m / n; } }; // 如果枚举里面已经有了抽象方法,该枚举类默认就有了abstract修饰,此时该枚举类就没有了final修饰 public abstract double eval(double m,double n); public static void main(String[] args) { System.out.println(Test.MULTI.eval(9, 9)); } }结束语:
今天就到这,明天开始学习Jar命令打包、正则表达式、国际化。