【javaSE】抽象类和接口初阶

那我掉的头发算什么

发布于 2026-01-12 18:33:03

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在面向对象编程的世界里，抽象类和接口是两个绕不开的重要概念。它们如同建筑设计中的蓝图，为代码的结构和扩展提供了清晰的指引。对于初学者来说，理解这两个概念不仅能提升代码的设计能力，更能为后续学习复杂的设计模式打下坚实基础。

抽象类

一，抽象类的概念

在面向对象的概念中，所有的对象都是通过类来描绘的，但是反过来，并不是所有的类都是用来描绘对象的，如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象，这样的类就是抽象类。比如

在打印图形例子中, 我们发现, 父类 Shape 中的 draw 方法好像并没有什么实际工作, 主要的绘制图形都是由 Shape的各种子类的 draw 方法来完成的. 像这种没有实际工作的方法, 我们可以把它设计成一个抽象方法(abstract method), 包含抽象方法的类我们称为抽象类

二，抽象类的语法

在Java中，一个类如果被 abstract 修饰称为抽象类，抽象类中被 abstract 修饰的方法称为抽象方法，抽象方法不用给出具体的实现体。

// 抽象类：被abstract修饰的类
public abstract class Shape {
// 抽象方法：被abstract修饰的方法，没有方法体
       abstract public void draw();
       abstract void calcArea();
// 抽象类也是类，也可以增加普通方法和属性
       public double getArea(){
              return area;
       }
       protected double area; // 面积
}

三，抽象类特性

1. 抽象类不能直接实例化对象

Shape shape = new Shape();
// 编译出错
Error:(30, 23) java: Shape是抽象的; 无法实例化

2. 抽象方法不能是 private 的

abstract class Shape {
abstract private void draw();
}
// 编译出错
Error:(4, 27) java: 非法的修饰符组合: abstract和private

跟继承一样，抽象方法是private的话，实例化对象怎么调用呢？

3. 抽象方法不能被final和static修饰，因为抽象方法要被子类重写

public abstract class Shape {
abstract final void methodA();
abstract public static void methodB();
}
// 编译报错：
// Error:(20, 25) java: 非法的修饰符组合: abstract和final
// Error:(21, 33) java: 非法的修饰符组合：abstract和static

4. 抽象类必须被继承，并且继承后子类要重写父类中的抽象方法，否则子类也是抽象类，必须要使用 abstract 修饰

父类：

public abstract class Shape {
    public abstract void draw();
}

此时子类继承shape但是没有重写抽象方法

产生了报错但是加上abstract:

5. 抽象类中不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类一定是抽象类

6. 抽象类中可以有构造方法，供子类创建对象时，初始化父类的成员变量

四，抽象类的作用

抽象类本身不能被实例化, 要想使用, 只能创建该抽象类的子类. 然后让子类重写抽象类中的抽象方法. 有些同学可能会说了, 普通的类也可以被继承呀, 普通的方法也可以被重写呀, 为啥非得用抽象类和抽象方法呢? 确实如此. 但是使用抽象类相当于多了一重编译器的校验. 使用抽象类的场景就如上面的代码, 实际工作不应该由父类完成, 而应由子类完成. 那么此时如果不小心误用成父类了, 使用普通类编译器是不会报错的. 但是父类是抽象类就会在实例化的时候提示错误, 让我们尽早发现问题. 很多语法存在的意义都是为了 “预防出错”, 例如我们曾经用过的 final 也是类似. 创建的变量用户不去修改, 不就相当于常量嘛? 但是加上 final 能够在不小心误修改的时候, 让编译器及时提醒我们. 充分利用编译器的校验, 在实际开发中是非常有意义的.

接口

一，接口的概念

在现实生活中，接口的例子比比皆是，比如：笔记本上的USB口，电源插座等。

电脑的USB口上，可以插：U盘、鼠标、键盘…所有符合USB协议的设备电源插座插孔上，可以插：电脑、电视机、电饭煲…所有符合规范的设备通过上述例子可以看出：接口就是公共的行为规范标准，大家在实现时，只要符合规范标准，就可以通用。在Java中，接口可以看成是：多个类的公共规范，是一种引用数据类型。

二，语法规则

命名规则：

创建接口时, 接口的命名一般以大写字母 I 开头.
接口的命名一般使用 “形容词” 词性的单词.
阿里编码规范中约定, 接口中的方法和属性不要加任何修饰符号, 保持代码的简洁性.

三，接口的使用

接口不能直接使用，必须要有一个"实现类"来"实现"该接口，实现接口中的所有抽象方法。例如：请实现笔记本电脑使用USB鼠标、USB键盘的例子

USB接口：包含打开设备、关闭设备功能
笔记本类：包含开机功能、关机功能、使用USB设备功能
鼠标类：实现USB接口，并具备点击功能
键盘类：实现USB接口，并具备输入功能

//USB类
public interface USB {
    void openDevice();
    void closeDevice();
}

//键盘类，实现USB接口

public class keyBoard implements USB{


    @Override
    public void openDevice() {
        System.out.println("打开键盘");
    }

    @Override
    public void closeDevice() {

        System.out.println("关闭键盘");
    }
    public void inPut(){
        System.out.println("输入功能");
    }
}
//鼠标类，实现USB接口

public class Mouse implements USB{

    @Override
    public void openDevice() {
        System.out.println("打开鼠标");
    }

    @Override
    public void closeDevice() {

        System.out.println("关闭鼠标");
    }

    public void click(){
        System.out.println("点击功能");
    }
}
//笔记本类，使用USB接口

public class Computer {
    public void open(){
        System.out.println("开机");
    }
    public void close(){
        System.out.println("关机");
    }

    public void useUsbDevice(USB usb){
        usb.openDevice();
        if(usb instanceof Mouse){
            Mouse mouse = (Mouse)usb;
            mouse.click();
        }else{
            keyBoard keyboard = (keyBoard)usb;
            keyboard.inPut();
        }
        usb.closeDevice();
    }
}
//测试类


public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Computer computer = new Computer();
        computer.open();
        computer.useUsbDevice(new keyBoard());
        computer.useUsbDevice(new Mouse());
        computer.close();

    }
}

四，实现多个接口

在Java中，类和类之间是单继承的，一个类只能有一个父类，即Java中不支持多继承，但是一个类可以实现多个接口。例如：

Dog类继承了Animal类，同时实现了IRunning,ISwimming接口。

下面通过类来表示一组动物：

public abstract class Animal {
    public String name;
    public int age;

    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public abstract void eat();
}

另外我们再提供一组接口, 分别表示 “会飞的”, “会跑的”, “会游泳的”.

interface IFlying {
void fly();
}
interface IRunning {
void run();
}
interface ISwimming {
void swim();
}

接下来我们创建几个具体的动物狗会吃叫跑游泳

public class Dog extends Animal implements IRunning,ISwimming{
    public Dog (String name ,int age){
        super(name,age);
    }

    @Override
    public void eat(){
        System.out.println(this.name + "吃狗粮");
    }

    public void bark(){
        System.out.println(this.name + "汪汪汪");
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(this.name + "正在跑");
    }

    @Override
    public void swim() {

        System.out.println(this.name + "正在游泳");
    }


}

鸭子会吃，飞，游泳，跑

    package demo4;
    
    public class Duck extends Animal implements ISwimming,IRunning,IFly{
    
    
        public Duck(String name, int age) {
            super(name, age);
        }
    
        @Override
        public void eat() {
            System.out.println(this.name + "正在吃鸭粮");
        }
    
        @Override
        public void fly() {
    
            System.out.println(this.name + "正在飞");
        }
    
        @Override
        public void swim() {
    
            System.out.println(this.name + "正在游泳");
        }
    
        @Override
        public void run() {
            System.out.println(this.name + "正在跑");
        }
    }

鱼会吃，游泳

public class Fish extends Animal implements ISwimming{

    public Fish(String name,int age){
        super(name,age);
    }

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println(this.name + "正在吃鱼粮");
    }

    @Override
    public void swim() {
        System.out.println(this.name + "正在游泳");
    }
}

注意：一个类实现多个接口时，每个接口中的抽象方法都要实现，否则类必须设置为抽象类。 这时我们写一个Test类，实例化不同的对象，通过不同的接口让不同的动物做出不一样的动作

public class Test {
    public static void func(Animal animal){
        animal.eat();
    }
    public static void running(IRunning iRunning){
        iRunning.run();
    }
    public static void swimming(ISwimming iSwimming){
        iSwimming.swim();
    }
    public static void flying(IFly iFly){
        iFly.fly();
    }
    public static void main(String[] args) {
        func(new Dog("旺财",5));
        func(new Fish("泡泡",3));
        func(new Duck("唐老鸭",7));
        System.out.println("=========");
        running(new Dog("旺财",5));
        running(new Duck("唐老鸭",7));
        System.out.println("=========");
        swimming(new Dog("旺财",5));
        swimming(new Duck("唐老鸭",7));
        swimming(new Fish("泡泡",3));
        System.out.println("============");
        flying(new Duck("唐老鸭",7));
    }
}

五，接口间的继承

在Java中，类和类之间是单继承的，一个类可以实现多个接口，接口与接口之间可以多继承。即：用接口可以达到多继承的目的。接口可以继承一个接口, 达到复用的效果. 使用 extends 关键字但我们其实可以将这种继承理解为拓展，即接口继承了其他接口其实是拓展了其他接口的方法为自己所用。

interface IRunning {
void run();
}
interface ISwimming {
void swim();
}
// 两栖的动物, 既能跑, 也能游
interface IAmphibious extends IRunning, ISwimming {
}

两栖动物既是会跑的动物，又是会游泳的动物，两者特性结合的两栖动物同时可以进行这两种动作。

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原始发表：2026-01-12，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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