抽象方法和类

abstract class (抽象类) 是一个声明为 abstract 的类，它可能包含也可能不包含抽象方法。抽象类无法实例化，但可以进行子类化。

abstract method (抽象方法) 是一个没有实现的情况下声明的方法(没有大括号，后跟分号)，如下所示：

abstract void moveTo(double deltaX, double deltaY);

如果一个类包含抽象方法，那么类本身 必须 声明为 abstract，如下所示：

public abstract class GraphicObject {
   // declare fields
   // declare nonabstract methods
   abstract void draw();
}

当抽象类被子类化时，子类通常为其父类中的所有抽象方法提供实现。但是，如果没有，则子类也必须声明为 abstract。

抽象类与接口相比

抽象类与接口类似。你无法实例化它们，并且它们可能声明一些包含或不包含实现的混合方法。但是，使用抽象类，你可以声明非静态和 final 的字段，并定义 public，protected 和 private 具体方法。使用接口，所有字段都自动为 public，static 和 final，并且你声明或定义的所有方法(作为默认方法)都是 public 的。此外，你只能继承一个类，无论它是否是抽象的，而你可以实现任意数量的接口。

你应该使用抽象类还是接口？

• 如果任何这些语句适用于你的情况，请考虑使用抽象类：
  • 你希望在几个密切相关的类之间共享代码。
  • 你希望继承抽象类的类具有许多常用方法或字段，或者需要除 public 之外的访问修饰符(例如 protected 和 private)。
  • 你想声明非静态或非最终字段。这使你可以定义可以访问和修改它们所属对象的状态的方法。
• 如果任何这些语句适用于你的情况，请考虑使用接口：
  • 你希望不相关的类将实现你的接口。例如，接口 Comparable 和 Cloneable 由许多不相关的类实现。
  • 你希望指定特定数据类型的行为，但不关心谁实现其行为。
  • 你希望利用类型的多重继承。

JDK 中抽象类的一个示例是 AbstractMap，它是集合框架的一部分。它的子类(包括 HashMap，TreeMap 和 ConcurrentHashMap)共享许多方法(包括 get，put，isEmpty，containsKey和containsValue)，这些方法由 AbstractMap 定义。

JDK 中实现多个接口的类的示例是 HashMap，它实现接口 Serializable，Cloneable ，和 Map<K, V>。通过阅读这个接口列表，你可以推断出 HashMap 的实例(无论实现该类的开发人员或公司)是可以克隆的，是可序列化的(这意味着它可以转换为字节流;请参阅 Serializable Objects 部分)，并具有 map 的功能。此外，Map<K, V> 接口已经增强了许多默认方法，例如 merge 和 forEach 已经实现这个接口的旧类不必定义。

请注意，许多软件库都使用抽象类和接口; HashMap 类实现了几个接口，并且还继承了抽象类 AbstractMap。

抽象类示例

在面向对象的绘图应用程序中，你可以绘制圆形，矩形，线条，贝塞尔曲线和许多其他图形对象。这些对象都具有某些状态(例如：位置，方向，线条颜色，填充颜色)和行为(例如：moveTo，rotate，resize，draw)。所有图形对象中的一些状态和行为都是相同的(例如：位置，填充颜色和 moveTo)。其他需要不同的实现(例如，调整大小或绘制)。所有 GraphicObject 必须能够自己绘制或调整大小;他们只是在做不同的事情上有所不同。这是抽象超类的完美情况。你可以利用相似性并声明所有图形对象都从相同的抽象父对象继承(例如，GraphicObject)，如 下图所示。

Classes Rectangle, Line, Bezier, and Circle Inherit from GraphicObject

首先，声明一个抽象类 GraphicObject，以提供由所有子类完全共享的成员变量和方法，例如当前位置和 moveTo 方法。GraphicObject 还声明方法的抽象方法，例如 draw 或 resize，这些方法需要由所有子类实现，但必须以不同的方式实现。GraphicObject 类看起来像这样：

abstract class GraphicObject {
    int x, y;
    ...
    void moveTo(int newX, int newY) {
        ...
    }
    abstract void draw();
    abstract void resize();
}

GraphicObject 的每个非抽象子类，例如 Circle 和 Rectangle，必须提供 draw 和 resize 方法：

class Circle extends GraphicObject {
    void draw() {
        ...
    }
    void resize() {
        ...
    }
}
class Rectangle extends GraphicObject {
    void draw() {
        ...
    }
    void resize() {
        ...
    }
}

当抽象类实现接口时

在 Interfaces 的部分中，注意到实现接口的类必须实现接口的 所有 方法。但是，如果声明该类声明为 abstract，则可以定义一个不实现所有接口方法的类。例如，

abstract class X implements Y {
  // implements all but one method of Y
}

class XX extends X {
  // implements the remaining method in Y
}

在这种情况下，类 X 必须是 abstract，因为它没有完全实现 Y，但是类 XX ，实际上，它完全实现 Y。

类成员

抽象类可以包含 static 字段和 static 方法。你可以将这些静态成员与类引用一起使用（例如，AbstractClass.staticMethod()），就像使用任何其他类一样。