Java抽象方法简介

概述

在Java中，抽象方法是指在抽象类或接口中声明但没有实现的方法。它只是定义了方法的名称、参数和返回类型，并且没有方法体。

抽象方法的存在意味着该方法需要有具体的实现才能被调用。抽象方法允许子类或实现了接口的类提供具体的实现，从而达到多态性的目的。

抽象类

抽象类是包含抽象方法的类，它不能被实例化。抽象类是为了建立子类共享的通用接口而存在的，它提供了一种定义通用方法，但对具体实现没有要求的机制。

声明抽象类

在Java中，声明抽象类需要使用 abstract 关键字。下面是一个抽象类的例子：

abstract class Animal {
    abstract void makeSound();
}

在上面的例子中，Animal 是一个抽象类，它有一个抽象方法 makeSound()。注意到该方法没有方法体。

继承抽象类

抽象类可以被其他普通类继承，并且子类必须实现抽象类中的抽象方法。否则，子类也需要被声明为抽象类。

下面是一个继承抽象类并实现抽象方法的例子：

class Cat extends Animal {
    void makeSound() {
        System.out.println("Meow");
    }
}

在上面的例子中，Cat 是一个普通类，它继承了抽象类 Animal 并实现了抽象方法 makeSound()。

抽象类的特性

抽象类具有以下一些特性：
1. 抽象类可以包含抽象方法和具体方法。
2. 抽象类不能被实例化，只能被继承。
3. 抽象类可以有构造方法，但不能用来创建对象。
4. 子类必须实现抽象类中的所有抽象方法。

接口

接口是一种特殊的抽象类，它只包含常量和抽象方法。接口用于声明类应该要做的事情，而不关心具体的实现方法。

声明接口

在Java中，声明接口需要使用 interface 关键字。下面是一个接口的例子：

interface Vehicle {
    void start();
    void stop();
}

在上面的例子中，Vehicle 是一个接口，它有两个抽象方法 start() 和 stop()。

实现接口

接口可以被类实现，一个类可以实现多个接口。实现接口时，需要实现接口中的所有抽象方法。

下面是一个实现接口的例子：

class Car implements Vehicle {
    public void start() {
        System.out.println("Car started");
    }

    public void stop() {
        System.out.println("Car stopped");
    }
}

在上面的例子中，Car 类实现了 Vehicle 接口，并实现了接口中的 start() 和 stop() 方法。

接口的特性

接口具有以下一些特性：
1. 接口中的方法都是抽象的，不能有方法体。
2. 接口可以包含常量，但不能包含变量。
3. 一个类可以实现多个接口。
4. 实现接口时，需要实现接口中的所有方法。

抽象方法的使用示例

下面通过一个简单的例子来演示抽象方法的使用。

假设我们有一个几何图形的应用程序，其中有一个父类 Shape 表示各种形状，它有一个抽象方法 calculateArea() 计算形状的面积。然后有两个子类 Circle 和 Rectangle 分别表示圆和矩形，它们实现了抽象方法。

abstract class Shape {
    abstract double calculateArea();
}

class Circle extends Shape {
    double radius;

    Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }

    double calculateArea() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }
}

class Rectangle extends Shape {
    double length;
    double width;

    Rectangle(double length, double width) {
        this.length = length;
        this.width = width;
    }

    double calculateArea() {
        return length * width;
    }
}

在上面的例子中，Circle 和 Rectangle 类都继承了父类 Shape 并实现了抽象方法 calculateArea()。根据具体的计算公式，它们分别计算了圆和矩形的面积。

我们可以使用这些类来创建对象，并调用它们的方法：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Circle circle = new Circle(5);
        System.out.println("Circle area: " + circle.calculateArea());

        Rectangle rectangle = new Rectangle(4, 6);
        System.out.println("Rectangle area: " + rectangle.calculateArea());
    }
}

上述代码的运行结果如下：

Circle area: 78.53981633974483
Rectangle area: 24.0

总结

抽象方法是Java中实现多态性的一种机制，它的存在允许子类或实现了接口的类提供具体的实现。抽象类和接口是使用抽象方法的两种方式，它们分别用于建立子类的通用接口和定义类应该要做的事情。通过使用抽象方法，我们可以更好地组织代码，并实现代码的重用和扩展。