Java 抽象類別

在物件導向的概念中，所有的物件都是透過類別來描繪的，但是反過來，並不是所有的類別都是用來描繪物件的，如果一個類別中沒有包含足夠的資訊來描繪一個具體的對象，這樣的類別就是抽象類別。

抽象類別除了無法實例化物件之外，類別的其它功能依然存在，成員變數、成員方法和建構方法的存取方式和普通類別一樣。

由於抽象類別無法實例化對象，所以抽象類別必須被繼承，才能被使用。也是因為這個原因，通常在設計階段決定要不要設計抽象類別。

父類別包含了子類別集合的常見的方法，但是由於父類別本身是抽象的，所以不能使用這些方法。

抽象類別

在Java語言中使用abstract class來定義抽象類別。如下實例：

/* 文件名 : Employee.java */
public abstract class Employee
{
   private String name;
   private String address;
   private int number;
   public Employee(String name, String address, int number)
   {
      System.out.println("Constructing an Employee");
      this.name = name;
      this.address = address;
      this.number = number;
   }
   public double computePay()
   {
     System.out.println("Inside Employee computePay");
     return 0.0;
   }
   public void mailCheck()
   {
      System.out.println("Mailing a check to " + this.name
       + " " + this.address);
   }
   public String toString()
   {
      return name + " " + address + " " + number;
   }
   public String getName()
   {
      return name;
   }
   public String getAddress()
   {
      return address;
   }
   public void setAddress(String newAddress)
   {
      address = newAddress;
   }
   public int getNumber()
   {
     return number;
   }
}

注意到該Employee類別沒有什麼不同，儘管該類別是抽象類，但是它仍然有3個成員變量，7個成員方法和1個建構方法。 現在如果你嘗試如下的例子：

/* 文件名 : AbstractDemo.java */
public class AbstractDemo
{
   public static void main(String [] args)
   {
      /* 以下是不允许的，会引发错误 */
      Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);

      System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
      e.mailCheck();
    }
}

當你嘗試編譯AbstractDemo類別時，會產生如下錯誤：

Employee.java:46: Employee is abstract; cannot be instantiated
      Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);
                   ^
1 error

繼承抽象類別

我們可以通過一般的方法繼承Employee類別：

/* 文件名 : Salary.java */
public class Salary extends Employee
{
   private double salary; //Annual salary
   public Salary(String name, String address, int number, double
      salary)
   {
       super(name, address, number);
       setSalary(salary);
   }
   public void mailCheck()
   {
       System.out.println("Within mailCheck of Salary class ");
       System.out.println("Mailing check to " + getName()
       + " with salary " + salary);
   }
   public double getSalary()
   {
       return salary;
   }
   public void setSalary(double newSalary)
   {
       if(newSalary >= 0.0)
       {
          salary = newSalary;
       }
   }
   public double computePay()
   {
      System.out.println("Computing salary pay for " + getName());
      return salary/52;
   }
}

儘管我們不能實例化一個Employee類別的對象，但是如果我們實例化一個Salary類別對象，該物件將從Employee類別繼承3個成員變數和7個成員方法。

/* 文件名 : AbstractDemo.java */
public class AbstractDemo
{
   public static void main(String [] args)
   {
      Salary s = new Salary("Mohd Mohtashim", "Ambehta, UP", 3, 3600.00);
      Employee e = new Salary("John Adams", "Boston, MA", 2, 2400.00);

      System.out.println("Call mailCheck using Salary reference --");
      s.mailCheck();

      System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
      e.mailCheck();
    }
}

以上程式編譯運行結果如下：

Constructing an Employee
Constructing an Employee
Call mailCheck using  Salary reference --
Within mailCheck of Salary class
Mailing check to Mohd Mohtashim with salary 3600.0

Call mailCheck using Employee reference--
Within mailCheck of Salary class
Mailing check to John Adams with salary 2400.

抽象方法

如果你想設計這樣一個類，該類別包含一個特別的成員方法，該方法的具體實作由它的子類別決定，那麼你可以在父類別中聲明該方法為抽象方法。

Abstract關鍵字同樣可以用來宣告抽象方法，抽象方法只包含一個方法名，而沒有方法體。

抽象方法沒有定義，方法名稱後面直接跟一個分號，而不是花括號。

public abstract class Employee
{
   private String name;
   private String address;
   private int number;
   
   public abstract double computePay();
   
   //其余代码
}

宣告抽象方法會造成以下兩個結果：

•                 如果一個類別包含抽象方法，那麼該類別必須是抽象類別。

•                 任何子類別必須重寫父類別的抽象方法，或聲明自身為抽象類別。

繼承抽象方法的子類別必須重寫該方法。否則，該子類別也必須聲明為抽象類別。最終，必須有子類別實作該抽象方法，否則，從最初的父類別到最終的子類別都不能用來實例化物件。

如果Salary類別繼承了Employee類，那麼它必須實作computePay()方法：

/* 文件名 : Salary.java */
public class Salary extends Employee
{
   private double salary; // Annual salary
  
   public double computePay()
   {
      System.out.println("Computing salary pay for " + getName());
      return salary/52;
   }

   //其余代码
}