Java基礎：第三十八講 抽象類別與抽象方法

本講要說明的幾個問題：什麼是抽象類別，抽象類別的特點，抽象方法，抽象方法與抽象類別的關係。

1、什麼是抽象類別

抽象類別，實際上就是對類的進一步抽象。

從前面的介紹中，我們知道在物件導向的分析和設計中有很多次抽象，從現實世界中的對象抽象出軟體系統中的對象（保留主要屬性和行為，去掉次要屬性和行為），從軟體系統中的對象抽象出軟體系統中的類（去掉屬性值，把具體的對象變成了抽象的概念），現在我們要介紹的抽象類別是對多個類的抽象結果，抽象類別中描述了多個具體類的共同特徵和行為，與我們之前說的父類是類似，不同之處在於抽象類別不能有具體的對象，抽象類別可以有不用實現的方法。

典型的例子就是交通工具，我們知道飛機、輪船、汽車、火車都是交通工具，都可以把乘客從一個地方帶到另外一個地方，但是各種不同的交通工具的運行方式是不同的，汽車沿著公路走，火車沿著鐵路線走，飛機需要先起飛、飛行、然後降落，有一定的航線。正式因為有這些共同特徵，才抽象出交通工具這樣的類。

我們可以說具體的飛機、輪船、汽車和火車對象，但是沒有交通工具對象，這時候交通工具就是抽象的。

2、如何定義抽象類別

使用abstract關鍵字定義抽象類別，例如：

public abstract class A{

   ...

}

如果某個類是抽象類別，則這個類不能有具體的對象。

如果某個類沒有具體的對象，這個類還有什麼用呢？通過這個類可以派生出子類，子類可以是抽象類別也可以是非抽象類別。所以有抽象類別通常都是作為父類存在的。

3、抽象方法

在前面的介紹中，我們知道方法包括如下組成部分：方法的修飾符、方法的傳回值類型、方法的名字、方法的參數列表、方法體。例如：

    public int getParentA(){
     return super.a;
    }

如果一個方法只給出方法的定義部分，而沒有方法的具體實現，這個方法就是抽象方法。

例如：

    public int getParentA();

抽象方法的含義：某個對象具有這樣的方法，但是方法如何?不清楚。

例如上面的例子，各種交通工具都可以把乘客從一個地方帶到另外一個地方，所以交通工具應該具有一個方法——移動，但是具體如何移動，不清楚，所以如果要在交通工具這個類中定義這個方法，只能是抽象的。意味著，交通工具應該有一個方法（移動），但是具體如何?，需要看具體的子類。

另外一個典型的例子是幾何圖形，在軟體系統中需要畫各種圖形，每種圖形是具體的類，而圖形作為抽象類別。要在系統中顯示各種圖形，每種圖形類都應該有畫的方法，但是各種圖形的畫法不同，例如三角形需要給出3個點，而圓需要給出圓心和半徑，直線需要給出兩個點。所以在圖形抽象類別中中只能聲明這個一個畫的方法，具體實現留給子類。

4、如何定義抽象方法

抽象方法使用關鍵字abstract定義，例如畫圖的方法可以定義為：

    public abstract void print();

在類中，如果一個方法只給出聲明，沒有具體實現，應該使用abstract定義為抽象方法。

5、抽象方法與抽象類別

如果一個類中出現了抽象方法，則這個類必須定義為抽象類別。例如上面的圖形類：

public abstract class Graphics{

    ...

    public abstract void print();

}

子類可以去實現具體的畫法，例如三角形：

public class Triangle extends Graphics{

   private Point[] p; // 描述三角形的三個點

   public abstract void print(){

      ... // 根據3個點畫圖

   }

}

請記住：有抽象方法的類一定是抽象類別。

抽象類別一定要有抽象方法嗎？不一定，抽象類別可以沒有抽象方法。

抽象類別一定不能有執行個體，下面的代碼是錯誤的：

Graphics g = new Graphics();

6、抽象類別的作用

抽象類別用於派生新的子類，子類在繼承抽象類別的時候，必須實現所有抽象方法，除非子類還是抽象類別。

抽象類別的子類允許是抽象類別。

下次介紹物件導向的一大特性——多態性。

上一次： 第三十七講 成員方法的繼承與覆蓋

下一次：第三十九講 多態

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