# 7.4 抽象類和方法 在我們所有樂器（`Instrument`）例子中，基類`Instrument`內的方法都肯定是“偽”方法。若去調用這些方法，就會出現錯誤。那是由于`Instrument`的意圖是為從它派生出去的所有類都創建一個通用接口。 之所以要建立這個通用接口，唯一的原因就是它能為不同的子類型作出不同的表示。它為我們建立了一種基本形式，使我們能定義在所有派生類里“通用”的一些東西。為闡述這個觀念，另一個方法是把`Instrument`稱為“抽象基類”（簡稱“抽象類”）。若想通過該通用接口處理一系列類，就需要創建一個抽象類。對所有與基類聲明的簽名相符的派生類方法，都可以通過動態綁定機制進行調用（然而，正如上一節指出的那樣，如果方法名與基類相同，但參數不同，就會出現重載現象，那或許并非我們所愿意的）。 如果有一個象`Instrument`那樣的抽象類，那個類的對象幾乎肯定沒有什么意義。換言之，`Instrument`的作用僅僅是表達接口，而不是表達一些具體的實現細節。所以創建一個`Instrument`對象是沒有意義的，而且我們通常都應禁止用戶那樣做。為達到這個目的，可令`Instrument`內的所有方法都顯示出錯消息。但這樣做會延遲信息到運行期，并要求在用戶那一面進行徹底、可靠的測試。無論如何，最好的方法都是在編譯期間捕捉到問題。 針對這個問題，Java專門提供了一種機制，名為“抽象方法”。它屬于一種不完整的方法，只含有一個聲明，沒有方法主體。下面是抽象方法聲明時采用的語法： ``` abstract void X(); ``` 包含了抽象方法的一個類叫作“抽象類”。如果一個類里包含了一個或多個抽象方法，類就必須指定成`abstract`（抽象）。否則，編譯器會向我們報告一條出錯消息。 若一個抽象類是不完整的，那么一旦有人試圖生成那個類的一個對象，編譯器又會采取什么行動呢？由于不能安全地為一個抽象類創建屬于它的對象，所以會從編譯器那里獲得一條出錯提示。通過這種方法，編譯器可保證抽象類的“純潔性”，我們不必擔心會誤用它。 如果從一個抽象類繼承，而且想生成新類型的一個對象，就必須為基類中的所有抽象方法提供方法定義。如果不這樣做（完全可以選擇不做），則派生類也會是抽象的，而且編譯器會強迫我們用`abstract`關鍵字標志那個類的“抽象”本質。 即使不包括任何`abstract`方法，亦可將一個類聲明成“抽象類”。如果一個類沒必要擁有任何抽象方法，而且我們想禁止那個類的所有實例，這種能力就會顯得非常有用。 `Instrument`類可很輕松地轉換成一個抽象類。只有其中一部分方法會變成抽象方法，因為使一個類抽象以后，并不會強迫我們將它的所有方法都同時變成抽象。下面是它看起來的樣子：  下面是我們修改過的“管弦”樂器例子，其中采用了抽象類以及方法： ``` //: Music4.java // Abstract classes and methods import java.util.*; abstract class Instrument4 { int i; // storage allocated for each public abstract void play(); public String what() { return "Instrument4"; } public abstract void adjust(); } class Wind4 extends Instrument4 { public void play() { System.out.println("Wind4.play()"); } public String what() { return "Wind4"; } public void adjust() {} } class Percussion4 extends Instrument4 { public void play() { System.out.println("Percussion4.play()"); } public String what() { return "Percussion4"; } public void adjust() {} } class Stringed4 extends Instrument4 { public void play() { System.out.println("Stringed4.play()"); } public String what() { return "Stringed4"; } public void adjust() {} } class Brass4 extends Wind4 { public void play() { System.out.println("Brass4.play()"); } public void adjust() { System.out.println("Brass4.adjust()"); } } class Woodwind4 extends Wind4 { public void play() { System.out.println("Woodwind4.play()"); } public String what() { return "Woodwind4"; } } public class Music4 { // Doesn't care about type, so new types // added to the system still work right: static void tune(Instrument4 i) { // ... i.play(); } static void tuneAll(Instrument4[] e) { for(int i = 0; i < e.length; i++) tune(e[i]); } public static void main(String[] args) { Instrument4[] orchestra = new Instrument4[5]; int i = 0; // Upcasting during addition to the array: orchestra[i++] = new Wind4(); orchestra[i++] = new Percussion4(); orchestra[i++] = new Stringed4(); orchestra[i++] = new Brass4(); orchestra[i++] = new Woodwind4(); tuneAll(orchestra); } } ///:~ ``` 可以看出，除基類以外，實際并沒有進行什么改變。 創建抽象類和方法有時對我們非常有用，因為它們使一個類的抽象變成明顯的事實，可明確告訴用戶和編譯器自己打算如何用它。