Java 抽象类 Abstract

在面向对象的编程中，抽象是一个向用户隐藏实现细节的过程，只有功能才会提供给用户。 换句话说，用户将获得关于对象做什么而不是它如何做的信息。

在 Java 中，抽象是使用抽象类和接口实现的。

抽象类

在其声明中包含 abstract 关键字的类称为抽象类。抽象类有如下的几条规则：

• 抽象类可能包含也可能不包含抽象方法，即没有主体的方法（ public void get(); ）
• 但是，如果一个类至少有一个抽象方法，那么这个类必须被声明为抽象的。
• 如果一个类被声明为抽象的，它就不能被实例化。
• 要使用抽象类，我们必须从另一个类继承它，并实现其中的抽象方法。
• 如果继承一个抽象类，则必须实现其中的所有抽象方法。

示例

下面我们看一个抽象类的示例。 要创建一个抽象类，只需在类声明中的 class 关键字之前加上 abstract 关键字。

Employee.java

public abstract class Employee {
   private String name;
   private String address;
   private int number;

   public Employee(String name, String address, int number) {
      System.out.println("Constructing an Employee");
      this.name = name;
      this.address = address;
      this.number = number;
   }
   
   public double computePay() {
     System.out.println("Inside Employee computePay");
     return 0.0;
   }
   
   public void mailCheck() {
      System.out.println("Mailing a check to " + this.name + " " + this.address);
   }

   public String toString() {
      return name + " " + address + " " + number;
   }

   public String getName() {
      return name;
   }
 
   public String getAddress() {
      return address;
   }
   
   public void setAddress(String newAddress) {
      address = newAddress;
   }
 
   public int getNumber() {
      return number;
   }
}

我们可以看到，除了抽象方法之外，Employee 类与 Java 中的普通类相同。 该类现在是抽象的，但它仍然具有三个属性、七个方法和一个构造函数。

现在可以尝试通过以下方式实例化 Employee 类

AbstractDemo.java

public class AbstractDemo {

   public static void main(String [] args) {
      /* Following is not allowed and would raise error */
      Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);
      System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
      e.mailCheck();
   }
}

当我们编译上面的类时，会产生如下的错误

Employee.java:46: Employee is abstract; cannot be instantiated
      Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);
                   ^
1 error

继承抽象类

我们可以像普通类一样继承 Employee 类的属性，方法。如下所示

Salary.java

public class Salary extends Employee {
   private double salary;   // Annual salary
   
   public Salary(String name, String address, int number, double salary) {
      super(name, address, number);
      setSalary(salary);
   }
   
   public void mailCheck() {
      System.out.println("Within mailCheck of Salary class ");
      System.out.println("Mailing check to " + getName() + " with salary " + salary);
   }
 
   public double getSalary() {
      return salary;
   }
   
   public void setSalary(double newSalary) {
      if(newSalary >= 0.0) {
         salary = newSalary;
      }
   }
   
   public double computePay() {
      System.out.println("Computing salary pay for " + getName());
      return salary/52;
   }
}

在这里，不能实例化 Employee 类，但可以实例化 Salary 类，并且使用该实例可以访问 Employee 类的相应的属性和方法，如下所示。

AbstractDemo.java

public class AbstractDemo {

   public static void main(String [] args) {
      Salary s = new Salary("Mohd Mohtashim", "Ambehta, UP", 3, 3600.00);
      Employee e = new Salary("John Adams", "Boston, MA", 2, 2400.00);
      System.out.println("Call mailCheck using Salary reference --");
      s.mailCheck();
      System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
      e.mailCheck();
   }
}

上面代码编译执行的结果如下

Constructing an Employee
Constructing an Employee
Call mailCheck using Salary reference --
Within mailCheck of Salary class 
Mailing check to Mohd Mohtashim with salary 3600.0

 Call mailCheck using Employee reference--
Within mailCheck of Salary class 
Mailing check to John Adams with salary 2400.0

抽象方法

如果希望一个类包含特定方法，但我们希望该方法的实际实现由子类确定，则可以将父类中的方法声明为抽象方法。

• abstract 关键字用于将方法声明为抽象方法。
• 我们必须将 abstract 关键字放在方法声明中的方法名称之前。
• 抽象方法包含方法签名，但没有方法体。
• 抽象方法不是花括号，而是在末尾有一个符号冒号 (;)。

以下是抽象方法的示例。

public abstract class Employee {
   private String name;
   private String address;
   private int number;
   
   public abstract double computePay();
   // 类定义的剩余部分
}

将方法声明为抽象有两个后果

• 包含它的类必须声明为抽象。
• 任何继承当前类的类都必须重写抽象方法或将自己声明为抽象。

注意 - 最终，必须有子类实现抽象方法； 否则，我们将拥有无法实例化的抽象类层次结构。

假设 Salary 类继承了 Employee 类，那么它应该实现 computePay() 方法，如下所示

Salary.java

public class Salary extends Employee {
   private double salary;   // Annual salary
  
   public double computePay() {
      System.out.println("Computing salary pay for " + getName());
      return salary/52;
   }
   // 类定义的剩余部分
}