電腦程式的思維邏輯 (20) - 為什麼要有抽象類?

来源:http://www.cnblogs.com/swiftma/archive/2016/06/23/5594961.html
-Advertisement-
Play Games

抽象類就是抽象的類,抽象是相對於具體而言的,一般而言,具體類有直接對應的對象,而抽象類沒有,它表達的是抽象概念 ... 但為什麼非要顯式將類設為抽象的呢?抽象類和介面某些地方很像,但其實根本不同,不過又互相聯繫,它們到底有著怎樣的關係呢? ...


基本概念

上節提到了一個概念,抽象類,抽象類是什麼呢?顧名思義,抽象類就是抽象的類,抽象是相對於具體而言的,一般而言,具體類有直接對應的對象,而抽象類沒有,它表達的是抽象概念,一般是具體類的比較上層的父類。

比如說,狗是具體對象,而動物則是抽象概念,櫻桃是具體對象,而水果則是抽象概念,正方形是具體對象,而圖形則是抽象概念。下麵我們通過一些例子來說明Java中的抽象類。

抽象方法和抽象類

之前我們介紹過圖形類Shape,它有一個方法draw(),Shape其實是一個抽象概念,它的draw方法其實並不知道如何實現,只有子類才知道。這種只有子類才知道如何實現的方法,一般被定義為抽象方法。

抽象方法是相對於具體方法而言的,具體方法有實現代碼,而抽象方法只有聲明,沒有實現,上節介紹的介面中的方法就都是抽象方法。

抽象方法和抽象類都使用abstract這個關鍵字來聲明,語法如下所示:

public abstract class Shape {
    // ... 其他代碼
    public abstract void draw();
}

定義了抽象方法的類必須被聲明為抽象類,不過,抽象類可以沒有抽象方法。抽象類和具體類一樣,可以定義具體方法、實例變數等,它和具體類的核心區別是,抽象類不能創建對象(比如,不能使用new Shape()),而具體類可以。

抽象類不能創建對象,要創建對象,必須使用它的具體子類。一個類在繼承抽象類後,必須實現抽象類中定義的所有抽象方法,除非它自己也聲明為抽象類。圓類的實現代碼,如下所示:

public class Circle extends Shape {
    //...其他代碼
    
    @Override
    public void draw() {
        // ....
    }
}

圓實現了draw()方法。與介面類似,抽象類雖然不能使用new,但可以聲明抽象類的變數,引用抽象類具體子類的對象,如下所示:

Shape shape = new Circle();
shape.draw();

shape是抽象類Shape類型的變數,引用了具體子類Circle的對象,調用draw方法將調用Circle的draw代碼。

為什麼需要抽象類?

抽象方法和抽象類看上去是多餘的,對於抽象方法,不知道如何實現,定義一個空方法體不就行了嗎,而抽象類不讓創建對象,看上去只是增加了一個不必要的限制。

引入抽象方法和抽象類,是Java提供的一種語法工具,對於一些類和方法,引導使用者正確使用它們,減少被誤用。

使用抽象方法,而非空方法體,子類就知道他必須要實現該方法,而不可能忽略。

使用抽象類,類的使用者創建對象的時候,就知道他必須要使用某個具體子類,而不可能誤用不完整的父類。

無論是寫程式,還是平時做任何別的事情的時候,每個人都可能會犯錯,減少錯誤不能只依賴人的優秀素質,還需要一些機制,使得一個普通人都容易把事情做對,而難以把事情做錯。抽象類就是Java提供的這樣一種機制。

抽象類和介面

抽象類和介面有類似之處,都不能用於創建對象,介面中的方法其實都是抽象方法。如果抽象類中只定義了抽象方法,那抽象類和介面就更像了。但抽象類和介面根本上是不同的,一個類可以實現多個介面,但只能繼承一個類。

抽象類和介面是配合而非替代關係,它們經常一起使用,介面聲明能力,抽象類提供預設實現,實現全部或部分方法,一個介面經常有一個對應的抽象類。

比如說,在Java類庫中,有:

  • Collection介面和對應的AbstractCollection抽象類
  • List介面和對應的AbstractList抽象類
  • Map介面和對應的AbstractMap抽象類

對於需要實現介面的具體類而言,有兩個選擇,一個是實現介面,自己實現全部方法,另一個則是繼承抽象類,然後根據需要重寫方法。

繼承的好處是復用代碼,只重寫需要的即可,需要寫的代碼比較少,容易實現。不過,如果這個具體類已經有父類了,那就只能選擇實現介面了。

我們以一個例子來進一步說明這種配合關係,還是用前面兩節中關於add的例子,上節引入了IAdd介面,代碼如下:

public interface IAdd {
    void add(int number);
    void addAll(int[] numbers);
}

我們實現一個抽象類AbstractAdder,代碼如下:

public abstract class AbstractAdder implements IAdd {
    @Override
    public void addAll(int[] numbers) {
        for(int num : numbers){
            add(num);
        }
    }
}

這個抽象類提供了addAll方法的實現,它通過調用add方法來實現,而add方法是一個抽象方法。

這樣,對於需要實現IAdd介面的類來說,它可以選擇直接實現IAdd介面,或者從AbstractAdder類繼承,如果繼承,只需要實現add方法就可以了。這裡,我們讓原有的Base類繼承AbstractAdder,代碼如下所示:

public class Base extends AbstractAdder {
    private static final int MAX_NUM = 1000;
    private int[] arr = new int[MAX_NUM];
    private int count;
    
    @Override
    public void add(int number){
        if(count<MAX_NUM){
            arr[count++] = number;    
        }
    }
}

小結

本節,我們談了抽象類,相對於具體類,它用於表達抽象概念,雖然從語法上,抽象類不是必須的,但它能使程式更為清晰,減少誤用,抽象類和介面經常相互配合,介面定義能力,而抽象類提供預設實現,方便子類實現介面。

在目前關於類的描述中,每個類都是獨立的,都對應一個Java源代碼文件,但在Java中,一個類還可以放在另一個類的內部,稱之為內部類,為什麼要將一個類放到別的類內部呢?

----------------

未完待續,查看最新文章,敬請關註微信公眾號“老馬說編程”(掃描下方二維碼),從入門到高級,深入淺出,老馬和你一起探索Java編程及電腦技術的本質。用心寫作,原創文章,保留所有版權。


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • 1.時間比較大小 DateTime t1 = new DateTime(100); DateTime t2 = new DateTime(20); if (DateTime.Compare(t1, t2) > 0) Console.WriteLine("t1 > t2"); // t1 大 if ( ...
  • C#複習⑧ 2016年6月22日 13:50 Main Attribute & Threads 屬性與線程 1.Conditional Attribute 條件屬性 斷言僅被調用,如果定義了debug。 Assert is only called, if debug was defined. 還可用 ...
  • Description 編號為1…N 的N個城市之間以單向路連接,每一條道路有兩個參數:路的長度和通過這條路需付的費用。 Bob和Alice生活在城市1,但是當Bob發現了Alice玩撲克時欺騙他之後,他決定與她翻臉,離開城市1前往城市N。Bob想儘快到達城市N,但是他的錢不多。 希望你幫助Bob找 ...
  • 最近架構一個項目,實現行情的接入和分發,需要達到極致的低時延特性,這對於證券系統是非常重要的。接入的行情源是可以配置,既可以是Level-1,也可以是Level-2或其他第三方的源。雖然Level-1行情沒有Level-2快,但是作為系統支持的行情源,我們還是需要優化它,使得從文件讀取,到用戶通過s... ...
  • Python中二進位是以0b開頭的: 例如: 0b11 則表示十進位的3 8進位是以0開頭的: 例如: 011則表示十進位的9 16進位是以0x開頭的: 例如: 0x11則表示十進位的17 全局定義 二進位 to 十進位 : int(str,n=10) 十六進位 to 十進位 十進位 to 二進位: ...
  • 通常更加高級的形態學變換,如開閉運算、形態學梯度、“頂帽”、“黑帽”等等,都是可以由常用的腐蝕膨脹技術結合來達到想要的效果。 1.開運算:先腐蝕後膨脹,用於用來消除小物體、在纖細點處分離物體、平滑較大物體的邊界的同時並不明顯改變其面積,就是使圖片過度更為順暢,填補小的空隙。 2.閉運算:先膨脹後腐蝕 ...
  • 針對Django 後臺自帶的用戶管理系統,雖說感覺還可以,但是為了方便用戶一些操作,特別設計自定義的用戶許可權管理系統. 在製作許可權頁面前,首先需要瞭解許可權和用戶配置許可權的指令,上章講到許可權的添加,刪除,查詢,本章介紹用戶許可權的操作指令. 首先需要導入Permission, User模塊: 添加許可權: ...
  • python 數據的拷貝 ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 移動開發(一):使用.NET MAUI開發第一個安卓APP 對於工作多年的C#程式員來說,近來想嘗試開發一款安卓APP,考慮了很久最終選擇使用.NET MAUI這個微軟官方的框架來嘗試體驗開發安卓APP,畢竟是使用Visual Studio開發工具,使用起來也比較的順手,結合微軟官方的教程進行了安卓 ...
  • 前言 QuestPDF 是一個開源 .NET 庫,用於生成 PDF 文檔。使用了C# Fluent API方式可簡化開發、減少錯誤並提高工作效率。利用它可以輕鬆生成 PDF 報告、發票、導出文件等。 項目介紹 QuestPDF 是一個革命性的開源 .NET 庫,它徹底改變了我們生成 PDF 文檔的方 ...
  • 項目地址 項目後端地址: https://github.com/ZyPLJ/ZYTteeHole 項目前端頁面地址: ZyPLJ/TreeHoleVue (github.com) https://github.com/ZyPLJ/TreeHoleVue 目前項目測試訪問地址: http://tree ...
  • 話不多說,直接開乾 一.下載 1.官方鏈接下載: https://www.microsoft.com/zh-cn/sql-server/sql-server-downloads 2.在下載目錄中找到下麵這個小的安裝包 SQL2022-SSEI-Dev.exe,運行開始下載SQL server; 二. ...
  • 前言 隨著物聯網(IoT)技術的迅猛發展,MQTT(消息隊列遙測傳輸)協議憑藉其輕量級和高效性,已成為眾多物聯網應用的首選通信標準。 MQTTnet 作為一個高性能的 .NET 開源庫,為 .NET 平臺上的 MQTT 客戶端與伺服器開發提供了強大的支持。 本文將全面介紹 MQTTnet 的核心功能 ...
  • Serilog支持多種接收器用於日誌存儲,增強器用於添加屬性,LogContext管理動態屬性,支持多種輸出格式包括純文本、JSON及ExpressionTemplate。還提供了自定義格式化選項,適用於不同需求。 ...
  • 目錄簡介獲取 HTML 文檔解析 HTML 文檔測試參考文章 簡介 動態內容網站使用 JavaScript 腳本動態檢索和渲染數據,爬取信息時需要模擬瀏覽器行為,否則獲取到的源碼基本是空的。 本文使用的爬取步驟如下: 使用 Selenium 獲取渲染後的 HTML 文檔 使用 HtmlAgility ...
  • 1.前言 什麼是熱更新 游戲或者軟體更新時,無需重新下載客戶端進行安裝,而是在應用程式啟動的情況下,在內部進行資源或者代碼更新 Unity目前常用熱更新解決方案 HybridCLR,Xlua,ILRuntime等 Unity目前常用資源管理解決方案 AssetBundles,Addressable, ...
  • 本文章主要是在C# ASP.NET Core Web API框架實現向手機發送驗證碼簡訊功能。這裡我選擇是一個互億無線簡訊驗證碼平臺,其實像阿裡雲,騰訊雲上面也可以。 首先我們先去 互億無線 https://www.ihuyi.com/api/sms.html 去註冊一個賬號 註冊完成賬號後,它會送 ...
  • 通過以下方式可以高效,並保證數據同步的可靠性 1.API設計 使用RESTful設計,確保API端點明確,並使用適當的HTTP方法(如POST用於創建,PUT用於更新)。 設計清晰的請求和響應模型,以確保客戶端能夠理解預期格式。 2.數據驗證 在伺服器端進行嚴格的數據驗證,確保接收到的數據符合預期格 ...