Java 抽象類 · W3School Java & Java Web 教程

# Java 抽象類在面向對象的概念中，所有的對象都是通過類來描繪的，但是反過來，并不是所有的類都是用來描繪對象的，如果一個類中沒有包含足夠的信息來描繪一個具體的對象，這樣的類就是抽象類。抽象類除了不能實例化對象之外，類的其它功能依然存在，成員變量、成員方法和構造方法的訪問方式和普通類一樣。由于抽象類不能實例化對象，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，但是由于父類本身是抽象的，所以不能使用這些方法。 ## 抽象類在Java語言中使用abstract class來定義抽象類。如下實例： ``` /* 文件名 : 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類沒有什么不同，盡管該類是抽象類，但是它仍然有3個成員變量，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： ``` /* 文件名 : 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： ``` Employee.java:46: Employee is abstract; cannot be instantiated Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43); ^ 1 error ``` ## 繼承抽象類我們能通過一般的方法繼承Employee類： ``` /* 文件名 : 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; } } ``` 盡管我們不能實例化一個Employee類的對象，但是如果我們實例化一個Salary類對象，該對象將從Employee類繼承3個成員變量和7個成員方法。 ``` /* 文件名 : 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(); } } ``` 以上程序編譯運行結果如下： ``` 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，那么你可以在父類中聲明該方法為抽象方法。 Abstract關鍵字同樣可以用來聲明抽象方法，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，方法名后面直接跟一個分號，而不是花括號。 ``` public abstract class Employee { private String name; private String address; private int number; public abstract double computePay(); //其余代碼 } ``` 聲明抽象方法會造成以下兩個結果： * 如果一個類包含抽象方法，那么該類必須是抽象類。 * 任何子類必須重寫父類的抽象方法，或者聲明自身為抽象類。繼承抽象方法的子類必須重載該方法。否則，該子類也必須聲明為抽象類。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實例化對象。如果Salary類繼承了Employee類，那么它必須實現computePay()方法： ``` /* 文件名 : 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; } //其余代碼 } ``` # java 封裝在面向對象程式設計方法中，封裝（英語：Encapsulation）是指，一種將抽象性函式接口的實作細節部份包裝、隱藏起來的方法。封裝可以被認為是一個保護屏障，防止該類的代碼和數據被外部類定義的代碼隨機訪問。要訪問該類的代碼和數據，必須通過嚴格的接口控制。封裝最主要的功能在于我們能修改自己的實現代碼，而不用修改那些調用我們代碼的程序片段。適當的封裝可以讓程式碼更容易理解與維護，也加強了程式碼的安全性。 ### 實例讓我們來看一個java封裝類的例子： ``` /* 文件名: EncapTest.java */ public class EncapTest{ private String name; private String idNum; private int age; public int getAge(){ return age; } public String getName(){ return name; } public String getIdNum(){ return idNum; } public void setAge( int newAge){ age = newAge; } public void setName(String newName){ name = newName; } public void setIdNum( String newId){ idNum = newId; } } ``` 以上實例中public方法是外部類訪問該類成員變量的入口。通常情況下，這些方法被稱為getter和setter方法。因此，任何要訪問類中私有成員變量的類都要通過這些getter和setter方法。通過如下的例子說明EncapTest類的變量怎樣被訪問： ``` /* F文件名 : RunEncap.java */ public class RunEncap{ public static void main(String args[]){ EncapTest encap = new EncapTest(); encap.setName("James"); encap.setAge(20); encap.setIdNum("12343ms"); System.out.print("Name : " + encap.getName()+ " Age : "+ encap.getAge()); } } ``` 以上代碼編譯運行結果如下: ``` Name : James Age : 20 ```