自從給小白寫了兩篇科普性質的文章後，我就有點一發不可收拾，覺得很有必要繼續寫下去。因為有讀者留言“鼓勵”我說，“二哥，你真的是為小白操碎了心啊！”我容易嗎？我。
當我們要完成的任務是確定的，但具體的方式需要隨後開個會投票的話，Java 的抽象類就派上用場了。這句話怎麼理解呢？搬個小板凳坐好，聽我來給你講講。
01、抽象類的 5 個關鍵點
1）定義抽象類的時候需要用到關鍵字 abstract，放在 class 關鍵字前。
public abstract class AbstractPlayer {
}
關於抽象類的命名，阿里出品的 Java 開發手冊上有強調，“抽象類命名要使用 Abstract 或 Base 開頭”，記住了哦。
2）抽象類不能被例項化，但可以有子類。
嘗試通過 new 關鍵字例項化的話，編譯器會報錯，提示“類是抽象的，不能例項化”。
通過 extends 關鍵字可以繼承抽象類，繼承後，BasketballPlayer 類就是 AbstractPlayer 的子類。
public class BasketballPlayer extends AbstractPlayer {
}
3）如果一個類定義了一個或多個抽象方法，那麼這個類必須是抽象類。
當在一個普通類（沒有使用 abstract 關鍵字修飾）中定義了抽象方法，編譯器就會有兩處錯誤提示。
第一處在類級別上，提醒你“這個類必須通過 abstract 關鍵字定義”，or 的那個資訊沒必要，見下圖。
第二處在方法級別上，提醒你“抽象方法所在的類不是抽象的”，見下圖。
4）抽象類可以同時宣告抽象方法和具體方法，也可以什麼方法都沒有，但沒必要。就像下面這樣：
public abstract class AbstractPlayer {
abstract void play();
public void sleep() {
System.out.println("運動員也要休息而不是挑戰極限");
}
}
5）抽象類派生的子類必須實現父類中定義的抽象方法。比如說，抽象類中定義了 play() 方法，子類中就必須實現。
public class BasketballPlayer extends AbstractPlayer {
@Override
void play() {
System.out.println("我是張伯倫，籃球場上得過 100 分");
}
}
如果沒有實現的話，編譯器會提醒你“子類必須實現抽象方法”，見下圖。
02、什麼時候用抽象類
與抽象類息息相關的還有一個概念，就是介面，我們留到下一篇文章中詳細說，因為要說的知識點還是蠻多的。你現在只需要有這樣一個概念就好，介面是對行為的抽象，抽象類是對整個類（包含成員變數和行為）進行抽象。
（是不是有點明白又有點不明白，彆著急，翹首以盼地等下一篇文章出爐吧）
除了介面之外，還有一個概念就是具體的類，就是不通過 abstract 修飾的普通類，見下面這段程式碼中的定義。
public class BasketballPlayer {
public void play() {
System.out.println("我是詹姆斯，現役第一人");
}
}
有介面，有具體類，那什麼時候該使用抽象類呢？
1）我們希望一些通用的功能被多個子類複用。比如說，AbstractPlayer 抽象類中有一個普通的方法 sleep()，表明所有運動員都需要休息，那麼這個方法就可以被子類複用。
public abstract class AbstractPlayer {
public void sleep() {
System.out.println("運動員也要休息而不是挑戰極限");
}
}
雖然 AbstractPlayer 類可以不是抽象類——把 abstract 修飾符去掉也能滿足這種場景。但 AbstractPlayer 類可能還會有一個或者多個抽象方法。
BasketballPlayer 繼承了 AbstractPlayer 類，也就擁有了 sleep() 方法。
public class BasketballPlayer extends AbstractPlayer {
}
BasketballPlayer 物件可以直接呼叫 sleep() 方法：
BasketballPlayer basketballPlayer = new BasketballPlayer();
basketballPlayer.sleep();
FootballPlayer 繼承了 AbstractPlayer 類，也就擁有了 sleep() 方法。
public class FootballPlayer extends AbstractPlayer {
}
FootballPlayer 物件也可以直接呼叫 sleep() 方法：
FootballPlayer footballPlayer = new FootballPlayer();
footballPlayer.sleep();
2）我們需要在抽象類中定義好 API，然後在子類中擴充套件實現。比如說，AbstractPlayer 抽象類中有一個抽象方法 play()，定義所有運動員都可以從事某項運動，但需要對應子類去擴充套件實現。
public abstract class AbstractPlayer {
abstract void play();
}
BasketballPlayer 繼承了 AbstractPlayer 類，擴充套件實現了自己的 play() 方法。
public class BasketballPlayer extends AbstractPlayer {
@Override
void play() {
System.out.println("我是張伯倫，我籃球場上得過 100 分，");
}
}
FootballPlayer 繼承了 AbstractPlayer 類，擴充套件實現了自己的 play() 方法。
public class FootballPlayer extends AbstractPlayer {
@Override
void play() {
System.out.println("我是C羅，我能接住任意高度的頭球");
}
}
3）如果父類與子類之間的關係符合 is-a 的層次關係，就可以使用抽象類，比如說籃球運動員是運動員，足球運動員是運動員。
03、具體示例
為了進一步展示抽象類的特性，我們再來看一個具體的示例。假設現在有一個檔案，裡面的內容非常簡單——“Hello World”，現在需要有一個讀取器將內容讀取出來，最好能按照大寫的方式，或者小寫的方式。
這時候，最好定義一個抽象類，比如說 BaseFileReader：
public abstract class BaseFileReader {
protected Path filePath;
protected BaseFileReader(Path filePath) {
this.filePath = filePath;
}
public List<String> readFile() throws IOException {
return Files.lines(filePath)
.map(this::mapFileLine).collect(Collectors.toList());
}
protected abstract String mapFileLine(String line);
}
filePath 為檔案路徑，使用 protected 修飾，表明該成員變數可以在需要時被子類訪問。
readFile() 方法用來讀取檔案，方法體裡面呼叫了抽象方法 mapFileLine()——需要子類擴充套件實現大小寫的方式。
你看，BaseFileReader 設計的就非常合理，並且易於擴充套件，子類只需要專注於具體的大小寫實現方式就可以了。
小寫的方式：
public class LowercaseFileReader extends BaseFileReader {
protected LowercaseFileReader(Path filePath) {
super(filePath);
}
@Override
protected String mapFileLine(String line) {
return line.toLowerCase();
}
}
大寫的方式：
public class UppercaseFileReader extends BaseFileReader {
protected UppercaseFileReader(Path filePath) {
super(filePath);
}
@Override
protected String mapFileLine(String line) {
return line.toUpperCase();
}
}
你看，從檔案裡面一行一行讀取內容的程式碼被子類複用了——抽象類 BaseFileReader 類中定義的普通方法 readFile()。與此同時，子類只需要專注於自己該做的工作，LowercaseFileReader 以小寫的方式讀取檔案內容，UppercaseFileReader 以大寫的方式讀取檔案內容。
接下來，我們來新建一個測試類 FileReaderTest：
public class FileReaderTest {
public static void main(String[] args) throws URISyntaxException, IOException {
URL location = FileReaderTest.class.getClassLoader().getResource("helloworld.txt");
Path path = Paths.get(location.toURI());
BaseFileReader lowercaseFileReader = new LowercaseFileReader(path);
BaseFileReader uppercaseFileReader = new UppercaseFileReader(path);
System.out.println(lowercaseFileReader.readFile());
System.out.println(uppercaseFileReader.readFile());
}
}
專案的 resource 目錄下有一個文字檔案，名字叫 helloworld.txt。
可以通過 ClassLoader.getResource() 的方式獲取到該檔案的 URI 路徑，然後就可以使用 LowercaseFileReader 和 UppercaseFileReader 兩種方式讀取到文字內容了。
輸出結果如下所示：
[hello world]
[HELLO WORLD]
好了，我親愛的讀者朋友，以上就是本文的全部內容了。是不是感覺認知邊界又拓寬了？
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