Abstrakte Java-Klassen und -Schnittstellen

1. Abstrakte Klasse

Wir wissen, dass Objekte durch Klassen generiert werden, aber nicht alle Klassen können bestimmte Objekte beschreiben.

Wenn eine Klasse nicht genügend Informationen enthält, um ein bestimmtes Objekt zu beschreiben, wird sie zu einer abstrakten Klasse. Eine abstrakte Klasse ist eine Abstraktion einer Klasse von Objekten, die dieselben Eigenschaften, aber unterschiedliche Leistungsdetails aufweisen. Zum Beispiel rufen alle Vögel, aber verschiedene Vögel rufen auf unterschiedliche Weise. Der Begriff „Ruf“ kann abstrahiert werden.

Definieren Sie den folgenden Vogel:

public abstract class Bird {
    private String color;
 
    public String getColor() {
        return color;
    }
    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }
    public Bird(){
    }
    public abstract void sing();//鸣叫
}
//喜鹊
class  Magpie extends Bird{
public void sing() {
System.out.println("I can sing in a whisper. ");
}
}

Abstrakte Klassenmerkmale:

(1) Die abstrakte Klasse wird mit dem abstrakten Schlüsselwort

geändert (2 ) Abstrakte Methoden in abstrakten Klassen werden mit dem Schlüsselwort abstract geändert und haben keinen Methodenkörper (konkrete Implementierung).

(3) Abstrakte Klassen können nicht abstrakte Methoden enthalten

(4) Abstrakte Klassen müssen keine abstrakten Methoden enthalten (es macht keinen Sinn, eine abstrakte Klasse zu entwerfen ...), aber sie enthalten abstrakte Methoden. Die Klasse der Methode muss eine abstrakte Klasse sein

(5) Das Wesen einer abstrakten Klasse ist auch eine Klasse und kann nur vererbt werden

(6) Eine abstrakte Klasse kann nicht instanziiert oder neu sein. Wir haben zuvor gesagt, dass es keine spezifischen Objekte beschreibt und schon gar nicht instanziiert werden kann

(7) Abstrakte Klassen können Instanzvariablen und Konstruktoren haben

2. Schnittstelle

Eine Schnittstelle ist eine Sammlung von Methodenmerkmalen, ein Vertrag, der festlegt, was Sie tun können. Der Software-Designprozess basiert eher auf Abstraktion als auf konkreter Implementierung.

Wie die USB-Schnittstelle unserer Computer können Sie eine Verbindung zum Computer herstellen, unabhängig davon, ob Sie über eine Festplatte, einen USB-Stick oder ein Mobiltelefon verfügen, solange Sie die von USB angegebene Schnittstelle implementieren.

Im obigen abstrakten Klassenbeispiel möchte ich eine „Fliegen“-Funktion hinzufügen, wenn man bedenkt, dass nicht alle Vögel wie Pinguine, Strauße, Enten usw. fliegen können.

Das Ändern abstrakter Klassen ist definitiv unangemessen: 1. Es verstößt gegen das Öffnungs- und Schließprinzip. 2: Es führt dazu, dass alle Unterklassen die Funktion „Fliegen“ erben, und wir werden Enten über den ganzen Himmel fliegen sehen _^.

Wir können die folgende Schnittstelle definieren:

public interface IFly {
void fly();
 }

//Magpie kann die Schnittstelle in IBird implementieren:

class  Magpie extends Bird implements IFly {
public void sing() {
System.out.println("I can sing in a whisper. ");
}
        public void fly(){
            System.out.println("我会飞了！");
        }
}

Magpie implementiert schließlich die Fly-Schnittstelle in IFly Ich kann fliegen.

Was wäre, wenn wir Vögeln eine Schwimmfunktion hinzufügen müssten? Denken Sie selbst. . .

Eigenschaften der Schnittstelle:

(1) Modifikatoren: öffentlich, abstrakt, Standard (nicht schreiben)

(2) Schlüsselwörter: Schnittstelle

(3) Die Methoden in der Schnittstelle sind abstrakte Methoden und können nicht implementiert werden.

(4) Die Methoden in der Schnittstelle sind standardmäßig öffentliche Zusammenfassungen, und die Implementierungsklasse muss öffentliche Änderungen verwenden.

(5) Alle Methoden in der Schnittstelle müssen in der Implementierungsklasse implementiert werden (außer abstrakte Klassen).

(6) Variablen in der Schnittstelle sind standardmäßig öffentlich, statisch und final.

(7) Eine Klasse kann mehrere Schnittstellen implementieren.

3. Anwendungsszenarien

1) Abstrakte Klassen spiegeln die „ist ein“-Beziehung wider. Wenn die Implementierungen bestimmter Klassen etwas gemeinsam haben, können sie abstrahiert werden Es wird eine abstrakte Klasse erstellt, die es der abstrakten Klasse ermöglicht, allgemeinen Code zu implementieren, während personalisierte Methoden von jeder Unterklasse implementiert werden.

2) Die Schnittstelle spiegelt die „like a“-Beziehung wider und stellt das abstrakte Verhalten verschiedener Objekttypen dar. Beispielsweise können Flugzeuge und Vögel fliegen und die Schnittstelle zum Fliegen kann abgenommen werden, aber sie sind nicht von derselben Art.

3) Beim Software-Design ist die schnittstellenorientierte Programmierung besonders wichtig, wenn Sie die Schnittstelle von der Implementierung trennen und Änderungen kapseln müssen.

Beim IOC-Denken ist es dem Client beispielsweise egal, welcher Klasse Sie angehören, das spezifische Objekt wird vom Container injiziert.

Ein weiteres Beispiel ist die Interaktion zwischen zwei Systemen. Ein gutes Design besteht darin, dass beide Parteien Schnittstellen bereitstellen und sich nicht um die interne Implementierung kümmern. Dies reduziert die Kopplung und kapselt Änderungen.

Viele Designprinzipien, Designideen und Designmuster spiegeln die Bedeutung der schnittstellenorientierten Programmierung wider: Öffnungs- und Schließprinzip, Schnittstellenisolation, Abhängigkeitsumkehr, Adaptermuster usw.