抽象类和接口
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比如USB接口 USB接口其实并不是我们所看到的这 些USB插槽,而是这些插槽所遵循的 标准规范;我们所看到的插槽只是根 据USB规范设计出来的实例而已; 对于不同类型的USB设备而言,他们 各自的USB插口都需要遵循同一个规 范,遵守这个规范就可以保证插入 USB插槽的设备能与主板正常通信; 对于同一块主板上的多个USB插槽, 它们有相同的数据交换方式,相同的 实现细节,可看作是同一个类的不同 实例;
串讲：抽象类的应用
问题
需求描述
模拟“愤怒的小鸟”游戏中各种鸟的行为
分析
使用抽象类定义鸟类 飞行和叫为抽象类的普通方法 攻击为抽象类的抽象方法 在子类中实现攻击方法
抽象类 鸟 飞行：弹射-飞 叫：嗷---！ （抽象方法）攻击
分裂鸟 攻击：分裂攻 击
演示示例1：抽象类的应用
火箭鸟 攻击：加速冲撞
第9页/共26页
对比普通方法与抽象方法
public void show(){ System.out.println("hello"); } public abstract void show();
区别
普通方法必须要有方法体（至少包含一对大括号），抽象方 法不能有方法体（大括号也没有）
抽象方法要用abstract修饰，访问修饰符不能用private
第11页/共2Hale Waihona Puke Baidu页
串讲：抽象类的体现-模板模式Template
编写一个抽象父类,该父类提供了多个子类的通用方法, 并把一个或多个抽象方法留给子类去实现,这就是模板设 计模式 抽象类是多个具体子类抽象出来的父类,具有高层次 的抽象性; 以抽象类作为子类的模板可以避免子类设计的随意性; 抽象类作为多个子类的通用模板,子类在抽象类的基础上 进行扩展,但总体上大致保留抽象父类的行为方式; 模板模式应用的简单规则: 抽象父类可以只定义需要使用的某些方法,其余留给 子类去实现; 父类提供的方法只是定义了一个通用算法,其具体实 现必须依赖子类的辅助;
第3页/共26页
本章任务
模拟实现“愤怒的小鸟”游戏
第4页/共26页
本章目标
理解抽象类概念 抽象类的定义和使用 理解接口概念
重点
接口的定义和使用
理解抽象类和接口的优势 理解面向对象设计原则
重点 难点
第5页/共26页
讲解：为什么使用抽象方法和抽象类
交通工具
问题：3种交通工具，都有自己的行驶方法，如何设计类结构？
提问
接口可以继承接口吗？如果可以，能继承多个吗？ 接口可以实现接口吗？
接口可以继承一个或多个接口；接口不能实现接口。
第22页/共26页
串讲：实现多个接口
示例
某人既是软件工程师，又是慈善家，该如何实现？
分析
定义人类作为抽象父类，包含人的基本属性和行为 定义编程接口，拥有编程能力 定义慈善接口，拥有做慈善能力 定义一个子类，继承人类，同时实现编程接口和慈善 接口
[public] interface 接口名{ //接口成员 }
普通方法和抽象方法的区别
普通方法必须要有方法体，抽象方法不能有方法体（大括号也没有）； 抽象方法只能存在于抽象类/接口中，用abstract修饰，访问修饰符 不能用private。
抽象类和普通类有什么区别？
抽象类要用abstract修饰；普通类可以实例化，抽象类不能实例化； 抽象类体现的的是一种模板模式的设计。
完成时间：20分钟 共性问题集中讲解
第20页/共26页
串讲：简单工厂模式SimpleFactory
屏蔽不同子类实现的差异，提高代码的可扩展性和可维护性
//手机标准 interface ICellPhone { void sendMsg(); } /* 三星手机 */ class SAMSUNG implements ICellPhone { public void sendMsg() {} } /* IPhone手机 */ class IPhone implements ICellPhone{ /* 手机工厂 */ public void sendMsg() {} class PhoneFactory { } public static ICellPhone getInstance(String type){ ICellPhone p = null; if ("samsung".equalsIgnoreCase(type)) { p = new SAMSUNG(); } else if ("iphone".equalsIgnoreCase(type)){ p = new IPhone(); } return p; } public static void main(String[] args) { //ICellPhone p = new SAMSUNG(); ICellPhone p = PhoneFactory.getInstance("samsung"); p.sendMsg(); } }
交通工具类（抽象类） 交通工具类 抽象方法：行驶 方法：行驶
实现父类行驶方 法有意义吗？
公交车类
方法: 行驶（公路驾 驶）
地铁类
方法: 行驶（地下轨 道）
自行车类
方法: 行驶（人力蹬）
每个子类有自己独特的行驶方法
第6页/共26页
串讲：对比普通方法和抽象方法
抽象方法定义
非private访问修饰符 abstract 返回值类型 方法名(参数列表) ;
第一单元
第八章
抽象类和接口
第1页/共26页
本章相关学习资源
学习平台“Java 面向对象”课程
《抽象类和接口》专题 《阶段练习——汽车租赁》专题
学生用书
《使用Java实现面向对象编程》
第8章 《抽象类和接口》
第2页/共26页
提问
预习检查
定义抽象类和抽象方法的关键字是什么？
abstract
定义接口的语法是什么？
对基本类型，使用fianl，不能改变的是它的数值； 对引用类型，使用fianl，不能改变的是它的引用，而对象本 身是可以修改的。一旦一个final引用被初始化指向一个对象， 这个引用将不能在指向其他对象；
对于static final修饰的全局常量，必须在声明的同 时赋初值；
串讲：对比抽象类和接口
提问
上机练习
练习1
需求说明
实现某公司各种岗位（经理、销售人员、普通员工）的员工 薪水计算。经理的薪水为基本工资+奖金，销售人员的薪水 为基本工资+销售量*每件提成，普通员工只有基本工资； 要求输出不同岗位各一名员工的工资，使用抽象类实现；
分析
定义员工抽象类，具有姓名、基本工资的属性和计算薪水的 抽象方法 定义子类：经理类、销售人员类、普通员工类，分别继承员 工抽象类，定义各自的属性，重写计算薪水的方法 定义测试类，包含输出员工薪水的静态方法，参数为员工对 象（抽象父类的引用指向子类的对象，可以实现多态）
第17页/共26页
讲解：认识抽象类的局限性
实现“愤怒的小鸟”游戏中鸟叫的行为
抽象类 鸟 飞行：弹射-飞 叫：嗷---！ 攻击（抽象方法） 胖子鸟 攻击：扔蛋攻击 叫：不叫 炸弹鸟 攻击：爆炸攻击 叫：喳喳
分裂鸟
攻击：分裂攻击
火箭鸟
红色鸟 攻击：普通攻击 叫：喳喳
攻击：加速冲撞
代码冗余，复用度差
第18页/共26页
演示示例2：使用接口描述USB
第15页/共26页
一个类如果要实现一个接口，则 必须实现该接口定义中的所有方 法，否则该类只能定义为抽象类
串讲：final关键字
根据上下文环境，final关键字存在着细微的区别， 但通常指的是“这是无法改变的”。
final可以修饰类，方法，变量。
final修饰的类不可以被继承。 final修饰的方法不可以被重写。 final修饰的变量是一个常量。只能被赋值一次。
抽象方法只能存在于抽象类/接口中
第7页/共26页
串讲：对比普通类和抽象类
对比普通类与抽象类
public class Person{} Person p = new Person(); public abstract class Person{} Person p = new Person();
代码有没有问题？ 区别
注意
接口没有构造方法,不能实例化; 接口只能继承接口,不能继承类； 接口里没有普通方法，都是抽象方法， 同时用static和final修饰的域 默认修饰符是public abstract； 接口里的字段都是全局常量,默认修 (即编译器常量)使用大写字母表 示，每个单词用下划线隔开 饰符是public static final;
演示示例4：实现多个接口
第23页/共26页
上机练习
练习3
需求说明
在职研究生既要学习，还要工作，使用实现多个接口 的方式定义研究生类
分析
定义人类作为抽象父类，包含人的基本属性和行为 定义学习接口，拥有学习能力 定义工作接口，拥有工作能力 定义研究生类，继承人类，同时实现学习接口和工作 接口
完成时间：20分钟 共性问题集中讲解
第14页/共26页
串讲：理解接口
抽象类是从多个类中抽象出来的模板，若要将这种抽象进 行得更彻底，就需要用到一种特殊的“抽象类”→ 接口； Java中的接口提供的也是一种规范，它规定了一个类必须 做什么,而不关心这个类到底怎么做。
语法 通常在接口名前加上字母I,用于区分类和接口
public interface 接口名 extends 父接口1,父接口2{ //抽象方法 } public 类名 implements 接口{ // 实现接口定义的方法 // 普通方法 }
讲解：使用接口优化程序设计
接口规定了实现类里必须提供的方法，体现了规范 和实现的分离，增强了系统的扩展性和可维护性;
问题
能不能用接口来实现鸟叫的行为，从而既避免 代码冗余，又不影响扩展性？
分析
将鸟叫的行为定义为接口
实现鸟叫接口输出各种具体的鸟叫声
将鸟叫行为作为抽象鸟类的一个属性
演示示例3：使用接口优化程序设计
抽象类要用abstract修饰 普通类可以实例化，抽象类不能实例化(即不能使用new创 建对象) 抽象类通过其子类实例化，而子类需要覆盖掉抽象类中所 有的抽象方法后才可以创建对象，否则该子类也是抽象类。
简单的说，抽象类是一个不能实例化的类，它可以具 有抽象方法或者普通方法，也可以有构造方法。
第8页/共26页
串讲：实现多个接口
一个类只能继承一个父类，但能同时实现多个接 口。
语法 一个类可以同时继承类和实现接口，但 是extends必须位于implements之前
class 类名 extends 父类名 implements 接口1,接口2,……{ //类的成员 } 一个类实现多个接口，必须实现每个接 口中的方法，否则只能定义为抽象类
完成时间：20分钟 共性问题集中讲解
第10页/共26页
串讲：抽象类的优势
抽象类可以将已经实现的方法提供给其子类使用， 使代码可以被复用
例如：鸟的飞行和叫的方法，不需在子类重复实现
抽象类中的抽象方法在子类中重写，保证了子类 还具有自身的独特性
例如：每个鸟都有自己独特的攻击行为
通过抽象类指向其子类的对象，可以实现多态
第24页/共26页
小结：接口
Java中的接口提供了一种规范，规定一个 类必须做什么, 使得所有实现该接口的类 在形式上都能保持一致； 接口里的成员包括(主要是前两个)：
小结
提问
判断对错
抽象类中只能定义抽象方法。 抽象类中不能定义构造方法。
抽象方法可以同时是静态方法。
抽象类中可以没有抽象方法。 声明抽象类和抽象方法都使用abstract关键字。 抽象类不能实例化。 抽象类中可以有静态方法。
第13页/共26页
串讲：理解接口
生活中的接口是指某些企业和组织等制定的一种约 定或标准
抽象类与接口有什么区别？ 对比抽象类与接口
public abstract class Person{ //抽象方法 //普通方法 } } public interface Person{ //抽象方法
接口和抽象类一样，不能实例化
区别
抽象类使用abstract声明，接口使用interface声明 抽象类可以包含属性、抽象方法（必须使用abstract关键 字）、普通方法和构造方法，也可以不含抽象方法 接口只能包含抽象方法（无须使用abstract关键字）和常量
第19页/共26页
上机练习
练习2
需求说明
电视、风扇、冰箱等各种电器要想工作必须提供电源，使 用接口模拟电器获得电源后进行工作
分析
定义电源的接口，具有供电的方法 定义类：电视、风扇和冰箱类，分别实现电源接口 定义测试类，包含电器开始工作的方法，参数为电器对象 （接口的引用指向实现类的对象，可以实现多态）
串讲：抽象类的应用
问题
需求描述
模拟“愤怒的小鸟”游戏中各种鸟的行为
分析
使用抽象类定义鸟类 飞行和叫为抽象类的普通方法 攻击为抽象类的抽象方法 在子类中实现攻击方法
抽象类 鸟 飞行：弹射-飞 叫：嗷---！ （抽象方法）攻击
分裂鸟 攻击：分裂攻 击
演示示例1：抽象类的应用
火箭鸟 攻击：加速冲撞
第9页/共26页
对比普通方法与抽象方法
public void show(){ System.out.println("hello"); } public abstract void show();
区别
普通方法必须要有方法体（至少包含一对大括号），抽象方 法不能有方法体（大括号也没有）
抽象方法要用abstract修饰，访问修饰符不能用private
第11页/共2Hale Waihona Puke Baidu页
串讲：抽象类的体现-模板模式Template
编写一个抽象父类,该父类提供了多个子类的通用方法, 并把一个或多个抽象方法留给子类去实现,这就是模板设 计模式 抽象类是多个具体子类抽象出来的父类,具有高层次 的抽象性; 以抽象类作为子类的模板可以避免子类设计的随意性; 抽象类作为多个子类的通用模板,子类在抽象类的基础上 进行扩展,但总体上大致保留抽象父类的行为方式; 模板模式应用的简单规则: 抽象父类可以只定义需要使用的某些方法,其余留给 子类去实现; 父类提供的方法只是定义了一个通用算法,其具体实 现必须依赖子类的辅助;
第3页/共26页
本章任务
模拟实现“愤怒的小鸟”游戏
第4页/共26页
本章目标
理解抽象类概念 抽象类的定义和使用 理解接口概念
重点
接口的定义和使用
理解抽象类和接口的优势 理解面向对象设计原则
重点 难点
第5页/共26页
讲解：为什么使用抽象方法和抽象类
交通工具
问题：3种交通工具，都有自己的行驶方法，如何设计类结构？
提问
接口可以继承接口吗？如果可以，能继承多个吗？ 接口可以实现接口吗？
接口可以继承一个或多个接口；接口不能实现接口。
第22页/共26页
串讲：实现多个接口
示例
某人既是软件工程师，又是慈善家，该如何实现？
分析
定义人类作为抽象父类，包含人的基本属性和行为 定义编程接口，拥有编程能力 定义慈善接口，拥有做慈善能力 定义一个子类，继承人类，同时实现编程接口和慈善 接口
[public] interface 接口名{ //接口成员 }
普通方法和抽象方法的区别
普通方法必须要有方法体，抽象方法不能有方法体（大括号也没有）； 抽象方法只能存在于抽象类/接口中，用abstract修饰，访问修饰符 不能用private。
抽象类和普通类有什么区别？
抽象类要用abstract修饰；普通类可以实例化，抽象类不能实例化； 抽象类体现的的是一种模板模式的设计。
完成时间：20分钟 共性问题集中讲解
第20页/共26页
串讲：简单工厂模式SimpleFactory
屏蔽不同子类实现的差异，提高代码的可扩展性和可维护性
//手机标准 interface ICellPhone { void sendMsg(); } /* 三星手机 */ class SAMSUNG implements ICellPhone { public void sendMsg() {} } /* IPhone手机 */ class IPhone implements ICellPhone{ /* 手机工厂 */ public void sendMsg() {} class PhoneFactory { } public static ICellPhone getInstance(String type){ ICellPhone p = null; if ("samsung".equalsIgnoreCase(type)) { p = new SAMSUNG(); } else if ("iphone".equalsIgnoreCase(type)){ p = new IPhone(); } return p; } public static void main(String[] args) { //ICellPhone p = new SAMSUNG(); ICellPhone p = PhoneFactory.getInstance("samsung"); p.sendMsg(); } }
交通工具类（抽象类） 交通工具类 抽象方法：行驶 方法：行驶
实现父类行驶方 法有意义吗？
公交车类
方法: 行驶（公路驾 驶）
地铁类
方法: 行驶（地下轨 道）
自行车类
方法: 行驶（人力蹬）
每个子类有自己独特的行驶方法
第6页/共26页
串讲：对比普通方法和抽象方法
抽象方法定义
非private访问修饰符 abstract 返回值类型 方法名(参数列表) ;
第一单元
第八章
抽象类和接口
第1页/共26页
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《使用Java实现面向对象编程》
第8章 《抽象类和接口》
第2页/共26页
提问
预习检查
定义抽象类和抽象方法的关键字是什么？
abstract
定义接口的语法是什么？
对基本类型，使用fianl，不能改变的是它的数值； 对引用类型，使用fianl，不能改变的是它的引用，而对象本 身是可以修改的。一旦一个final引用被初始化指向一个对象， 这个引用将不能在指向其他对象；
对于static final修饰的全局常量，必须在声明的同 时赋初值；
串讲：对比抽象类和接口
提问
上机练习
练习1
需求说明
实现某公司各种岗位（经理、销售人员、普通员工）的员工 薪水计算。经理的薪水为基本工资+奖金，销售人员的薪水 为基本工资+销售量*每件提成，普通员工只有基本工资； 要求输出不同岗位各一名员工的工资，使用抽象类实现；
分析
定义员工抽象类，具有姓名、基本工资的属性和计算薪水的 抽象方法 定义子类：经理类、销售人员类、普通员工类，分别继承员 工抽象类，定义各自的属性，重写计算薪水的方法 定义测试类，包含输出员工薪水的静态方法，参数为员工对 象（抽象父类的引用指向子类的对象，可以实现多态）
第17页/共26页
讲解：认识抽象类的局限性
实现“愤怒的小鸟”游戏中鸟叫的行为
抽象类 鸟 飞行：弹射-飞 叫：嗷---！ 攻击（抽象方法） 胖子鸟 攻击：扔蛋攻击 叫：不叫 炸弹鸟 攻击：爆炸攻击 叫：喳喳
分裂鸟
攻击：分裂攻击
火箭鸟
红色鸟 攻击：普通攻击 叫：喳喳
攻击：加速冲撞
代码冗余，复用度差
第18页/共26页
演示示例2：使用接口描述USB
第15页/共26页
一个类如果要实现一个接口，则 必须实现该接口定义中的所有方 法，否则该类只能定义为抽象类
串讲：final关键字
根据上下文环境，final关键字存在着细微的区别， 但通常指的是“这是无法改变的”。
final可以修饰类，方法，变量。
final修饰的类不可以被继承。 final修饰的方法不可以被重写。 final修饰的变量是一个常量。只能被赋值一次。
抽象方法只能存在于抽象类/接口中
第7页/共26页
串讲：对比普通类和抽象类
对比普通类与抽象类
public class Person{} Person p = new Person(); public abstract class Person{} Person p = new Person();
代码有没有问题？ 区别
注意
接口没有构造方法,不能实例化; 接口只能继承接口,不能继承类； 接口里没有普通方法，都是抽象方法， 同时用static和final修饰的域 默认修饰符是public abstract； 接口里的字段都是全局常量,默认修 (即编译器常量)使用大写字母表 示，每个单词用下划线隔开 饰符是public static final;
演示示例4：实现多个接口
第23页/共26页
上机练习
练习3
需求说明
在职研究生既要学习，还要工作，使用实现多个接口 的方式定义研究生类
分析
定义人类作为抽象父类，包含人的基本属性和行为 定义学习接口，拥有学习能力 定义工作接口，拥有工作能力 定义研究生类，继承人类，同时实现学习接口和工作 接口
完成时间：20分钟 共性问题集中讲解
第14页/共26页
串讲：理解接口
抽象类是从多个类中抽象出来的模板，若要将这种抽象进 行得更彻底，就需要用到一种特殊的“抽象类”→ 接口； Java中的接口提供的也是一种规范，它规定了一个类必须 做什么,而不关心这个类到底怎么做。
语法 通常在接口名前加上字母I,用于区分类和接口
public interface 接口名 extends 父接口1,父接口2{ //抽象方法 } public 类名 implements 接口{ // 实现接口定义的方法 // 普通方法 }
讲解：使用接口优化程序设计
接口规定了实现类里必须提供的方法，体现了规范 和实现的分离，增强了系统的扩展性和可维护性;
问题
能不能用接口来实现鸟叫的行为，从而既避免 代码冗余，又不影响扩展性？
分析
将鸟叫的行为定义为接口
实现鸟叫接口输出各种具体的鸟叫声
将鸟叫行为作为抽象鸟类的一个属性
演示示例3：使用接口优化程序设计
抽象类要用abstract修饰 普通类可以实例化，抽象类不能实例化(即不能使用new创 建对象) 抽象类通过其子类实例化，而子类需要覆盖掉抽象类中所 有的抽象方法后才可以创建对象，否则该子类也是抽象类。
简单的说，抽象类是一个不能实例化的类，它可以具 有抽象方法或者普通方法，也可以有构造方法。
第8页/共26页
串讲：实现多个接口
一个类只能继承一个父类，但能同时实现多个接 口。
语法 一个类可以同时继承类和实现接口，但 是extends必须位于implements之前
class 类名 extends 父类名 implements 接口1,接口2,……{ //类的成员 } 一个类实现多个接口，必须实现每个接 口中的方法，否则只能定义为抽象类
完成时间：20分钟 共性问题集中讲解
第10页/共26页
串讲：抽象类的优势
抽象类可以将已经实现的方法提供给其子类使用， 使代码可以被复用
例如：鸟的飞行和叫的方法，不需在子类重复实现
抽象类中的抽象方法在子类中重写，保证了子类 还具有自身的独特性
例如：每个鸟都有自己独特的攻击行为
通过抽象类指向其子类的对象，可以实现多态
第24页/共26页
小结：接口
Java中的接口提供了一种规范，规定一个 类必须做什么, 使得所有实现该接口的类 在形式上都能保持一致； 接口里的成员包括(主要是前两个)：
小结
提问
判断对错
抽象类中只能定义抽象方法。 抽象类中不能定义构造方法。
抽象方法可以同时是静态方法。
抽象类中可以没有抽象方法。 声明抽象类和抽象方法都使用abstract关键字。 抽象类不能实例化。 抽象类中可以有静态方法。
第13页/共26页
串讲：理解接口
生活中的接口是指某些企业和组织等制定的一种约 定或标准
抽象类与接口有什么区别？ 对比抽象类与接口
public abstract class Person{ //抽象方法 //普通方法 } } public interface Person{ //抽象方法
接口和抽象类一样，不能实例化
区别
抽象类使用abstract声明，接口使用interface声明 抽象类可以包含属性、抽象方法（必须使用abstract关键 字）、普通方法和构造方法，也可以不含抽象方法 接口只能包含抽象方法（无须使用abstract关键字）和常量
第19页/共26页
上机练习
练习2
需求说明
电视、风扇、冰箱等各种电器要想工作必须提供电源，使 用接口模拟电器获得电源后进行工作
分析
定义电源的接口，具有供电的方法 定义类：电视、风扇和冰箱类，分别实现电源接口 定义测试类，包含电器开始工作的方法，参数为电器对象 （接口的引用指向实现类的对象，可以实现多态）