二十四、java版 SpringCloud分散式微服務雲架構之 Java 抽象類

JIAN2發表於2021-10-20
JavaSpringGCCloud分散式微服務架構抽象

Java 抽象類

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

需要框架原始碼的朋友可以看我個人簡介聯絡我，推薦分散式架構

抽象類除了不能例項化物件之外，類的其它功能依然存在，成員變數、成員方法和構造方法的訪問方式和普通類一樣。

由於抽象類不能例項化物件，所以抽象類必須被繼承，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。

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

在 Java 中抽象類表示的是一種繼承關係，一個類只能繼承一個抽象類，而一個類卻可以實現多個介面。

抽象類

在 Java 語言中使用 abstract class 來定義抽象類。如下例項：

Employee.java 檔案程式碼：

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/* 檔名 : 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 類沒有什麼不同，儘管該類是抽象類，但是它仍然有 3 個成員變數，7 個成員方法和 1 個構造方法。 現在如果你嘗試如下的例子：

AbstractDemo.java 檔案程式碼：

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/* 檔名 : AbstractDemo.java */
public  class  AbstractDemo
{
    public  static  void  main( String  [] args)
    {
       /* 以下是不允許的，會引發錯誤 */
       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 類時，會產生如下錯誤：

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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

我們可以透過以下方式繼承 Employee 類的屬性：

Salary.java 檔案程式碼：

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/* 檔名 : 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 ;
    }
}

儘管我們不能例項化一個 Employee 類的物件，但是如果我們例項化一個 Salary 類物件，該物件將從 Employee 類繼承 7 個成員方法，且透過該方法可以設定或獲取三個成員變數。

AbstractDemo.java 檔案程式碼：

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/* 檔名 : 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();
     }
}

以上程式編譯執行結果如下：

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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，該類包含一個特別的成員方法，該方法的具體實現由它的子類確定，那麼你可以在父類中宣告該方法為抽象方法。

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，方法名後面直接跟一個分號，而不是花括號。

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public  abstract  class  Employee
{
    private  String  name;
    private  String  address;
    private  int  number;
    
    public  abstract double computePay();
    
    //其餘程式碼
}

宣告抽象方法會造成以下兩個結果：

  • 如果一個類包含抽象方法，那麼該類必須是抽象類。
  • 任何子類必須重寫父類的抽象方法，或者宣告自身為抽象類。

繼承抽象方法的子類必須重寫該方法。否則，該子類也必須宣告為抽象類。最終，必須有子類實現該抽象方法，否則，從最初的父類到最終的子類都不能用來例項化物件。

如果Salary類繼承了Employee類，那麼它必須實現computePay()方法：

Salary.java 檔案程式碼：

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/* 檔名 : 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 ;
    }
  
    //其餘程式碼
}

抽象類總結規定

  • 1. 抽象類不能被例項化(初學者很容易犯的錯)，如果被例項化，就會報錯，編譯無法透過。只有抽象類的非抽象子類可以建立物件。

  • 2. 抽象類中不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的類必定是抽象類。

  • 3. 抽象類中的抽象方法只是宣告，不包含方法體，就是不給出方法的具體實現也就是方法的具體功能。

  • 4. 構造方法，類方法（用 static 修飾的方法）不能宣告為抽象方法。

  • 5. 抽象類的子類必須給出抽象類中的抽象方法的具體實現，除非該子類也是抽象類。


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