Java面向对象——6.抽象类

目录

• 抽象类
  • 抽象类的概念
    • 为什么需要抽象类？
    • 抽象类的定义格式
  • 抽象类的特性
  • 抽象类与普通类的区别
  • 总结

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抽象类

在Java面向对象编程中，抽象类（Abstract Class）是一种特殊的类，它不能被实例化，主要用于定义子类必须遵循的方法规范。

抽象类的概念

抽象类是用abstract关键字修饰的类，它可以包含两种方法：

• 抽象方法：用abstract修饰，只有方法声明（定义），没有方法体（实现）
• 具体方法：和普通类一样的完整方法实现

为什么需要抽象类？

考虑这样的场景：我们需要定义一个Shape（形状）类，它应该包含getArea()（计算面积）方法，但不同形状（圆形、矩形、三角形）的面积计算方式完全不同。此时：

• 无法在Shape类中实现getArea()的通用逻辑
• 但必须保证所有形状都能计算面积（即必须有getArea()方法）

抽象类恰好解决了这个矛盾：

abstract class Shape {
    // 抽象方法：定义"必须计算面积"的规范
    public abstract double getArea();
}

抽象类的定义格式

// 抽象类
abstract class 类名 {
    // 抽象方法（无方法体）
    public abstract 返回值类型 方法名(参数列表);

    // 具体方法（有方法体）
    public void 具体方法名() {
        // 方法实现
    }
}

抽象类的特性

1. 不能实例化
   
   抽象类本身不完整（包含未实现的抽象方法），因此无法创建对象：

   Shape s = new Shape(); // 编译错误：抽象类不能实例化
   

2. 子类必须实现抽象方法
   
   继承抽象类的子类必须覆写所有抽象方法，否则该子类也必须声明为抽象类：

   // 正确：实现抽象方法
   class Circle extends Shape {
       private double radius;
       public Circle(double radius) {
           this.radius = radius;
       }
       // 必须实现getArea()方法
       @Override
       public double getArea() {
           return Math.PI * radius * radius;
       }
   }
   
   // 错误：未实现抽象方法且未声明为抽象类
   class Rectangle extends Shape {
       private double width;
       private double height;
       // 缺少getArea()的实现，编译错误
   }
   

3. 可以包含具体方法
   
   抽象类可以有完整实现的方法，供子类直接使用：

   abstract class Shape {
       public abstract double getArea();
   
       // 具体方法：所有形状都能打印面积
       public void printArea() {
           System.out.println("面积：" + getArea());
       }
   }
   

抽象类与普通类的区别

特性	抽象类	普通类
修饰符	必须用abstract	不能用abstract
实例化	不能实例化	可以实例化
抽象方法	可以包含	不能包含
继承要求	子类必须实现所有抽象方法	子类可选择性覆写方法

总结

• 抽象类不能实例化，只能作为父类被继承
• 子类必须实现所有抽象方法，否则需声明为抽象类