[JAVASE] 类和对象(五) -- 抽象类和接口

在Java中，抽象类和接口是用于实现抽象化的重要工具。它们都可以用于定义一种行为或者角色，但在使用目的和实现方式上存在一些差异。本文将详细介绍抽象类和接口的概念、特点和使用场景，并提供相关的代码示例。

一、抽象类

抽象类是使用abstract关键字定义的类，不能直接实例化。它可以包含抽象方法（没有实现的方法）和具体方法（有实现的方法）的组合。抽象类主要用于定义一种基类，为子类提供共同的属性和方法实现。

抽象类的特点：

1. 可以包含抽象方法和具体方法。
2. 可以包含成员变量，构造方法。
3. 支持成员变量的访问控制。
4. 可以有多个构造器，子类可以调用父类的构造器。
5. 不能被实例化。

代码示例：

abstract class Animal {
    String name;

    // 构造方法
    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }

    // 抽象方法
    public abstract void makeSound();

    // 具体方法
    public void eat() {
        System.out.println(name + " is eating.");
    }
}

class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name);
    }

    // 实现抽象方法
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println(name + " says: Woof!");
    }
}

class Cat extends Animal {
    public Cat(String name) {
        super(name);
    }

    // 实现抽象方法
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println(name + " says: Meow!");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal dog = new Dog("Buddy");
        dog.makeSound(); // 输出: Buddy says: Woof!
        dog.eat();       // 输出: Buddy is eating.

        Animal cat = new Cat("Whiskers");
        cat.makeSound(); // 输出: Whiskers says: Meow!
        cat.eat();       // 输出: Whiskers is eating.
    }
}

二、接口

接口是一种特殊的引用类型，它可以包含常量、抽象方法和默认方法（Java 8引入）。接口用于定义一组行为，而不能提供任何具体的实现。类可以实现多个接口，支持多继承。

接口的特点：

1. 只包含常量和抽象方法（Java 8及以后可包含默认方法和静态方法）。
2. 不能包含实例变量。
3. 一个类可以实现多个接口。
4. 接口中的方法默认为public，变量默认为public static final。

代码示例：

interface Vehicle {
    void start();
    void stop();
}

class Car implements Vehicle {
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("Car is starting.");
    }

    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("Car is stopping.");
    }
}

class Bicycle implements Vehicle {
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("Bicycle is starting.");
    }

    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("Bicycle is stopping.");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Vehicle car = new Car();
        car.start(); // 输出: Car is starting.
        car.stop();  // 输出: Car is stopping.

        Vehicle bicycle = new Bicycle();
        bicycle.start(); // 输出: Bicycle is starting.
        bicycle.stop();  // 输出: Bicycle is stopping.
    }
}

三、总结

抽象类和接口是Java中实现多态和代码复用的重要手段。抽象类适合于表示一组具有共同特性的对象，而接口用于表明对象可以执行的操作。在实际开发中，选择抽象类还是接口要依据具体的需求。例如，当希望设定一组可以共享实现的子类时，可以使用抽象类；而当需要定义一组可以被不同类实现的功能时，使用接口更为适合。通过恰当的使用这两者，可以编写出更灵活、可维护的代码。