Java 抽象类

在面向对象的概念中，所有的对象都是通过类来描绘的，但是反过来，并不是所有的类都是用来描绘对象的，如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象，这样的类就是抽象类。

抽象类除了不能实例化对象之外，类的其它功能依然存在，成员变量、成员方法和构造方法的访问方式和普通类一样。

由于抽象类不能实例化对象，所以抽象类必须被继承，才能被使用。也是因为这个原因，通常在设计阶段决定要不要设计抽象类。

父类包含了子类集合的常见的方法，但是由于父类本身是抽象的，所以不能使用这些方法。

在Java中抽象类表示的是一种继承关系，一个类只能继承一个抽象类，而一个类却可以实现多个接口。

抽象类

在Java语言中使用abstract class来定义抽象类。如下实例：

Employee.java 文件代码：

/*
文件名 : 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
;
}

}

注意到该 Employee 类没有什么不同，尽管该类是抽象类，但是它仍然有 3 个成员变量，7 个成员方法和 1 个构造方法。 现在如果你尝试如下的例子：

AbstractDemo.java 文件代码：

/*
文件名 : AbstractDemo.java
*/

public

class

AbstractDemo

{

public

static

void

main
(
String

[
]

args
)

{

/*
以下是不允许的，会引发错误
*/

Employee

e
=
new

Employee
(
"
George W.
"
,
"
Houston, TX
"
,
43
)
;
System
.
out
.
println
(
"
\n
Call mailCheck using Employee reference--
"
)
;
e
.
mailCheck
(
)
;
}

}

当你尝试编译AbstractDemo类时，会产生如下错误：

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

我们能通过一般的方法继承Employee类：

Salary.java 文件代码：

/*
文件名 : 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
;
}

}

尽管我们不能实例化一个 Employee 类的对象，但是如果我们实例化一个 Salary 类对象，该对象将从 Employee 类继承 7 个成员方法，且通过该方法可以设置或获取三个成员变量。

AbstractDemo.java 文件代码：

/*
文件名 : 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
(
)
;
}

}

以上程序编译运行结果如下：

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.

抽象方法

如果你想设计这样一个类，该类包含一个特别的成员方法，该方法的具体实现由它的子类确定，那么你可以在父类中声明该方法为抽象方法。

Abstract 关键字同样可以用来声明抽象方法，抽象方法只包含一个方法名，而没有方法体。

抽象方法没有定义，方法名后面直接跟一个分号，而不是花括号。

public

abstract

class

Employee

{

private

String

name
;
private

String

address
;
private

int

number
;
public

abstract

double

computePay
(
)
;
//
其余代码


}

声明抽象方法会造成以下两个结果：

• 如果一个类包含抽象方法，那么该类必须是抽象类。
• 任何子类必须重写父类的抽象方法，或者声明自身为抽象类。

继承抽象方法的子类必须重写该方法。否则，该子类也必须声明为抽象类。最终，必须有子类实现该抽象方法，否则，从最初的父类到最终的子类都不能用来实例化对象。

如果Salary类继承了Employee类，那么它必须实现computePay()方法：

Salary.java 文件代码：

/*
文件名 : 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
;
}

//
其余代码


}

抽象类总结规定

• 1. 抽象类不能被实例化(初学者很容易犯的错)，如果被实例化，就会报错，编译无法通过。只有抽象类的非抽象子类可以创建对象。

• 2. 抽象类中不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类必定是抽象类。

• 3. 抽象类中的抽象方法只是声明，不包含方法体，就是不给出方法的具体实现也就是方法的具体功能。

• 4. 构造方法，类方法（用 static 修饰的方法）不能声明为抽象方法。

• 5. 抽象类的子类必须给出抽象类中的抽象方法的具体实现，除非该子类也是抽象类。