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抽象：解码 Java 中的抽象类

Barbara Streisand原创: 2024-10-30 08:09:03853浏览

Abstraction: Decoding Abstract Classes in Java

在这篇文章中，我们将探讨 抽象类，它是 Java 中抽象的重要组成部分。我们将建立在前面讨论的概念的基础上，并研究抽象如何简化复杂的系统。抽象类充当其他类的蓝图，使我们能够只关注相关细节，同时隐藏不必要的复杂性。

让我们更深入地了解什么是抽象类、它们为何存在以及如何使用它们。

什么是抽象类？

抽象类是一个不能单独实例化的类。它旨在通过为其抽象方法提供具体实现的子类进行扩展。换句话说，抽象类为其子类奠定了基础，从而实现了代码重用和强制结构。

抽象类的主要特点：

使用abstract关键字定义。
可以包含必须由子类实现的抽象方法（没有主体的方法）。
还可以有具有完整实现的具体方法。
可以声明构造函数、字段和非抽象方法。
无法直接实例化。

为什么需要抽象类？

抽象类允许开发人员向用户隐藏不必要的实现细节，同时确保所有子类都实现某些方法。它们充当半定义模板，并通过在基类中提供共享功能来鼓励代码重用。

示例：员工和经理

为了演示抽象类的工作原理，让我们看一下以下涉及抽象 EmployeeParent 类及其 ManagerChild 子类的示例。父类拥有共享功能，而子类则完成具体细节（如绩效奖金）的实现。

EmployeeParent.java

package oops.abstract_class;

public abstract class EmployeeParent {
    private int id, depId;
    private String name;
    private double basicSal;

    public EmployeeParent(int id, String name, int deptId, double basicSal) {
        this.id = id;
        this.depId = deptId;
        this.name = name;
        this.basicSal = basicSal;
    }

    // Abstract method to be implemented by subclasses.
    protected abstract double computeNetSalary();

    protected double getBasicSal() {
        return basicSal;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "EmployeeParent [id=" + id + ", depId=" + depId +
               ", name=" + name + ", basicSal=" + basicSal + "]";
    }
}

ManagerChild.java

package oops.abstract_class;

public class ManagerChild extends EmployeeParent {
    private double perfBonus;

    public ManagerChild(int id, String name, int deptId, double basicSal, double perfBonus) {
        // Calling the constructor of the abstract class.
        super(id, name, deptId, basicSal);
        this.perfBonus = perfBonus;
    }

    // Implementing the abstract method from EmployeeParent.
    @Override
    public double computeNetSalary() {
        return getBasicSal() + perfBonus;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "ManagerChild [perfBonus=" + perfBonus + "\n" + super.toString() + "]";
    }

    public static void main(String[] args) {
        ManagerChild manager = new ManagerChild(1, "Arshi", 2, 10000, 1890);
        System.out.println(manager);
        System.out.println("Net Salary: " + manager.computeNetSalary());

        // Abstract class cannot be instantiated 
        EmployeeParent employee = new EmployeeParent(); // Compile Error
    }
}

分解示例

上面的代码中：

EmployeeParent 是定义其子类结构的抽象类。
它包含具体方法（如toString和getBasicSal）和抽象方法（computeNetSalary），它必须由任何子类实现。
ManagerChild 扩展了 EmployeeParent 并提供了计算净工资的具体逻辑，包括绩效奖金。
抽象类构造函数是通过子类构造函数中的 super() 调用来调用的，因为抽象类不能直接实例化。

什么时候应该使用抽象类？

代码可重用性：当多个类共享公共字段和行为时。
强制结构：当您想要强制子类中某些方法的实现时。
部分实现：当某些逻辑可以在类之间共享，但具体逻辑有所不同时。
用例示例： 您可以拥有一个具有公共属性（如颜色）和抽象方法（如 getArea）的抽象 Shape 类，不同的形状（圆形、矩形）会以不同的方式实现。

结论

抽象类在 Java 中发挥着至关重要的作用，在完全抽象和具体实现之间提供平衡。它们使开发人员能够专注于必要的事情，同时向用户隐藏复杂的细节。理解并有效地使用抽象类是掌握面向对象编程的重要一步。

请继续关注本系列的下一篇文章，我们将探讨接口以及它们与抽象类有何不同！