9.抽象类与接口

抽象类

抽象类的概念

抽象类是面向对象编程中不能被实例化的一种类，它通常被用作基类，为其他类提供公共的接口或实现。

什么是抽象

抽象是将现实世界中的复杂事物简化为基本特征的过程，它关注对象的本质特征，忽略细节,只说明做什么，不说明怎么做。

为什么要抽象

• 抽象帮助我们理解和组织复杂的系统，通过定义共同的属性和行为，减少代码冗余。

抽象类的好处

• 促进代码复用。
• 提供公共的模板或蓝图。
• 支持扩展和定制。

抽象类，普通类，接口的区别

• 抽象类可以包含抽象方法和具体方法，可以有成员变量；不能被实例化。
• 普通类可以完全实现，包含具体的方法和成员变量，可以被实例化。
• 接口完全是抽象的，只包含抽象方法和默认方法，不包含成员变量；从Java 8开始，接口可以有静态方法和默认方法。

接口

接口的概念

接口定义了一组方法规范，但不实现这些方法，实现接口的类必须提供这些方法的具体实现。

什么是接口

接口是一种形式的契约，规定了实现类必须遵守的方法和行为。

为什么要接口

• 接口提供了一种机制，允许定义方法的规范而不需要实现它们，增加了代码的灵活性和可扩展性。

接口的好处

• 支持多态，不同的类可以实现同一个接口。
• 增加了代码的模块化，易于维护和扩展。
• 允许不同的类以统一的方式交互。
• 可以用于间接实现多重继承
• 接口可以使设计与实现分离

接口和多态的关系

• 接口是实现多态的一种机制。通过接口，可以引用多种实际类型的对象，而调用的具体实现取决于对象的实际类型。
• 接口允许将不同的实现细节隐藏在统一的接口之后，使得代码更加通用。

示例代码

// 抽象类的示例
abstract class Animal {
    // 抽象方法，没有具体实现
    public abstract void makeSound();

    // 具体方法，有实现
    public void breathe() {
        System.out.println("This animal breathes air.");
    }
}

// 接口的示例
interface Drivable {
    void drive();
}

// 实现接口的类
class Car implements Drivable {
    public void drive() {
        System.out.println("The car is driving.");
    }
}

// 使用抽象类和接口
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 抽象类不能被实例化
        // Animal myAnimal = new Animal(); // 错误

        // 继承抽象类的子类
        class Dog extends Animal {
            public void makeSound() {
                System.out.println("Woof woof!");
            }
        }

        Dog dog = new Dog();
        dog.breathe();
        dog.makeSound();

        // 实现接口的Car对象
        Car myCar = new Car();
        myCar.drive();
    }
}