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Java - 抽象

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根據詞典，**抽象**是指處理思想而不是事件的特性。例如，當您考慮電子郵件的情況時，傳送電子郵件後發生的事情等複雜細節，您的電子郵件伺服器使用的協議對使用者是隱藏的。因此，要傳送電子郵件，您只需鍵入內容，提及接收者的地址，然後單擊發送。

Java 抽象

抽象是向用戶隱藏實現細節的過程，只向用戶提供功能。換句話說，使用者將瞭解物件的功能而不是其工作方式。在 Java 程式設計中，抽象是使用**抽象類**和**介面**實現的。

Java 抽象類

在宣告中包含**abstract**關鍵字的Java 類稱為抽象類。

  • Java 抽象類可能包含也可能不包含抽象方法，即沒有主體的方法 (public void get(); )

  • 但是，如果一個類至少有一個抽象方法，則該類**必須**宣告為抽象類。

  • 如果一個類被宣告為抽象類，則不能對其進行例項化。

  • 要使用抽象類，您必須從另一個類繼承它，並在其中為抽象方法提供實現。

  • 如果您繼承了一個抽象類，則必須為其中的所有抽象方法提供實現。

示例：Java 抽象類

本節為您提供 Java 抽象類的示例。要在 Java 中建立抽象類，只需在類宣告中，在 class 關鍵字之前使用**abstract**關鍵字。

/* File name : 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;
   }
}

您可以觀察到，除了抽象方法外，Employee 類與 Java 中的普通類相同。該類現在是抽象的，但它仍然有三個欄位、七個方法和一個建構函式。

現在您可以嘗試以下方式例項化 Employee 類：

/* File name : AbstractDemo.java */
public class AbstractDemo {

   public static void main(String [] args) {
      /* Following is not allowed and would raise error */
      Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);
      System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
      e.mailCheck();
   }
}

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;
   }
}

編譯上述類時，會收到以下錯誤：

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

繼承 Java 抽象類

我們可以像在以下方式中繼承具體類一樣繼承 Employee 類的屬性：

示例：在 Java 中繼承抽象類

/* File name : 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;
   }
}

這裡，您不能例項化 Employee 類，但您可以例項化 Salary 類，並使用此例項訪問 Employee 類中的所有三個欄位和七個方法，如下所示。

/* File name : 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();
   }
}
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;
   }
}
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;
   }
}

輸出

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 2400.0

Java 抽象方法

如果您希望一個類包含特定的方法，但希望該方法的實際實現由子類確定，則可以在父類中將該方法宣告為抽象方法。

  • **abstract**關鍵字用於將方法宣告為抽象方法。

  • 在方法宣告中，您必須在方法名稱之前放置abstract關鍵字。

  • 抽象方法包含方法簽名，但不包含方法體。

  • 抽象方法的末尾將使用分號（;），而不是大括號。

示例 1：在 Java 中實現抽象方法

以下是抽象方法的示例。

public abstract class Employee {
   private String name;
   private String address;
   private int number;
   
   public abstract double computePay();
   // Remainder of class definition
}

將方法宣告為抽象有兩個結果：

  • 包含它的類必須宣告為抽象類。

  • 任何繼承當前類的類都必須重寫抽象方法或將其自身宣告為抽象類。

注意：最終，子類必須實現抽象方法；否則，您將擁有一個無法例項化的抽象類層次結構。

假設 Salary 類繼承了 Employee 類，那麼它應該像下面這樣實現computePay()方法：

/* File name : 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;
   }
   // Remainder of class definition
}

示例 2：在 Java 中實現抽象方法

以下示例展示了抽象方法的概念。

/* File name : AbstractDemo.java */
public class AbstractDemo {
   public static void main(String [] args) {
      Salary s = new Salary("Mohd Mohtashim", "Ambehta, UP", 3, 3600.00);
      System.out.println("salary: " + s.computePay());
   }
}
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 abstract double computePay();
      // Remainder of class definition

   public String getName() {
      return name;
   }

   public void setName(String name) {
      this.name = name;
   }

   public String getAddress() {
      return address;
   }

   public void setAddress(String address) {
      this.address = address;
   }

   public int getNumber() {
      return number;
   }

   public void setNumber(int number) {
      this.number = number;
   }
}
class Salary extends Employee {
   private double salary;   // Annual salary

   public Salary(String name, String address, int number, double salary) {
      super(name, address, number);
      this.salary = salary;
   }

   public double computePay() {
      System.out.println("Computing salary pay for " + getName());
      return salary/52;
   }
   // Remainder of class definition
}

輸出

Constructing an Employee
Computing salary pay for Mohd Mohtashim
salary: 69.23076923076923
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