详解final, abstract, interface关键字

一.final关键字

1.final关键字介绍

——final关键字可以去修饰类、方法、属性和局部变量

 

2.final关键字的作用

1）final修饰类，这个类不能被其他类继承

2）final修饰方法，方法不能被重写

3）final修饰属性，属性的值不能被修改

4）final修饰局部变量，局部变量的值不能被修改

public class Test {public static void main(String[] args) {}
}//1.final修饰类，类不能被继承
final class Person {
}//class Stu extends Person {}
//错误，Person类不能被继承class Animal {//2.final修饰方法，方法不能被重写public final void say() {}
}class Dog extends Animal {//错误，不能重写final的方法//public void say() {}
}//3.final修饰属性，属性的值不能被修改
class Cat {private final int age = 10;public void setAge() {//错误，final修饰的属性不能被修改//age = 19;}
}//4.final修饰局部变量，局部变量的值不能被修改
class Tiger {public void sleep() {final int age = 18;//final修饰的局部变量不能被修改//age = 19;}
}

 

3.final的细节讨论及实现

1）final修饰的属性叫做常量，常量使用全大写字母表示，若是多单词，单词间使用_隔开

public class Test {public static void main(String[] args) {Person person = new Person();System.out.println(person.MAX_AGE);//130}
}class Person {public final int MAX_AGE = 130;
}

2）final修饰的属性必须要初始化，可以在三个地方初始化：

        a.声明定义并初始化

        b.构造器中初始化

        c.代码块中初始化

public class Test {public static void main(String[] args) {Person person = new Person();//使用System.out.println(person.MAX_AGE);//130System.out.println(person.MIN_AGE);//0System.out.println(person.MAX_NUM);//100}
}class Person {//声明定义并初始化public final int MAX_AGE = 130;//构造器中初始化public final int MIN_AGE;public Person() {MIN_AGE = 0;}//代码块中初始化public final int MAX_NUM;{MAX_NUM = 100;}
}

3）若final修饰的属性是静态的，可以在两个地方初始化：

        a.声明定义并初始化

        b.静态代码块中初始化

public class Test {public static void main(String[] args) {//使用System.out.println(Person.MAX_AGE);//130System.out.println(Person.MIN_AGE);//0}
}class Person {//声明定义并初始化public final static int MAX_AGE = 130;//静态代码块中初始化public final static int MIN_AGE;static {MIN_AGE = 0;}
}

4）final类不能被继承，但是可以实例化

public class Test {public static void main(String[] args) {//final类不能被继承，但是可以实例化Person person = new Person();}
}final class Person {
}

5）若类不是final类，但含有final方法，那么final方法可以被继承，但不能被重写

public class Test {public static void main(String[] args) {Colleague colleague = new Colleague();colleague.say();//final方法可以被继承}
}class Person {public final void say() {System.out.println("I say: you must success!");}
}class Colleague extends Person {//不能重写父类中final修饰的方法//public void say() {}
}

6）若一个类已经是final类了，那么其方法没有必要设置为final方法了：因为final类不可能被继承，有final方法也不可能被重写

public class Test {public static void main(String[] args) {}
}final class Person {//类已经是final修饰的了，那么方法不需要再使用final修饰//public final void say() {//    System.out.println("I will say: you must success!");//}public void say() {System.out.println("I will say: you must success!");}
}

7）final不能修饰构造器，能不能说说为什么？

        ——final修饰的方法约束在子类中不能进行重写，而构造器本身就不能在子类中重写，所以无需final修饰

public class Test {public static void main(String[] args) {}
}class Person {//final不能修饰构造器//final public Person() {}
}

8）final和static搭配使用效率更高，不会导致类的加载就可以使用

public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println(Person.MAX_AGE);}
}class Person {//final和static搭配使用效率更高，不会导致类的加载就可以使用public static final int MAX_AGE = 150;//静态代码块随着类的加载而加载static {System.out.println("静态代码块被加载~");}
}

9）包装类(Integer、Double等)和String类均是使用final修饰的

 

 

二.抽象类

1.什么是抽象类？什么是抽象方法？

——使用abstract关键字修饰的类/方法叫做抽象类/方法

 

2.抽象类/方法格式

抽象类：权限修饰符 abstract class 类名 {}

抽象方法：权限修饰符 abstract 返回类型 方法名(形参列表...);

public class Test {public static void main(String[] args) {}
}//当父类的某些方法需要声明，但是又不确定要怎么使用的时候，可以将方法声明为抽象类，那么这个类也是抽象类
//注意，只要方法是抽象方法，那么类也必须是抽象类
abstract class A {public abstract void say();
}//使用abstract关键字修饰一个类时，这个类就叫做抽象类
abstract class B {//使用abstract修饰一个方法的时候，这个方法就是抽象方法,抽象方法无方法体public abstract void hi();
}

 

3.抽象类的应用场景

——当我们不知道父类的方法怎么使用的时候，可以把父类方法设置为抽象方法，让子类去实现这个抽象方法，含有抽象方法的类叫做抽象类

 

4.抽象类的细节讨论及实现

1）抽象类不能被实例化

public class Test {public static void main(String[] args) {}
}//3.抽象类不能被实例化
abstract class C {
}

2）抽象类不一定要包含abstract方法，换种说法，抽象类可以没有抽象方法

3）一个类中只要有abstract方法，那么这个类也要使用abstract修饰

public class Test {public static void main(String[] args) {}
}//抽象类不一定要包含abstract方法，也就是说，抽象类可以没有抽象方法
//一旦一个类中含有了抽象方法，那么这个类必须声明为抽象类
abstract class D {//抽象方法public abstract void method();//非抽象方法public void depart() {System.out.println("启程~");}
}

4）abstract只能修饰类和方法，不能修修饰其他属性

public class Test {public static void main(String[] args) {}
}abstract class E {//抽象方法public abstract void radiant();//6.abstract只能修饰类和方法，不能修饰其他属性//public abstract int aae;
}

5）抽象类本质还是类，抽象类可以有任意成员【向上转型解决】

public class Test {public static void main(String[] args) {}
}//抽象类的本质还是类，可以有任意成员: 非抽象方法、构造器、静态属性
abstract class F {//抽象方法public abstract void live();//成员变量public static int age = 10;public int data = 11;//构造器public F() {}//非抽象方法public void board() {System.out.println("board的意思是董事会~");}
}

6）抽象方法不能有方法体

7）如果一个类继承了抽象类，则它必须实现抽象类中的所有抽象方法或它也声明为抽象类

public class Test {public static void main(String[] args) {}
}//如果一个类继承了抽象类，那么它必须实现抽象类的所有抽象方法，或者它也声明为抽象类
//抽象类
abstract class Person {//抽象方法不能有方法体public abstract void hi();public abstract void go();
}//1)实现全部的抽象方法
class Teacher extends Person {public void hi() {System.out.println("hi,bro~");}public void go() {System.out.println("bro,go,go,go~");}
}//2) 将自己也声明为抽象类
abstract class Stu extends Person {
}

8）抽象方法不能使用private、final和static关键字修饰，因为这些关键字都与重写相违背

//1)为什么不能使用private？ ——使用private修饰抽象方法后，这个抽象方法只能在本类使用，其他类不能实现它
//2)为什么不能使用final？ ——使用final修饰抽象方法后，该方法不能被重写
//3)为什么不能使用static？ ——抽象类不能被实例化，而且静态方法在类加载的时候就加载了，已经分配好了内存空间，
//  抽象类的抽象方法是需要被继承的子类进行重写的

 

5.抽象类最佳实践 —— 模板设计模式

1）什么是模板设计模式？

——定义一个操作中算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中，模板方法使得子类可以不改变算法的结构，只是重定义该算法的某些特定步骤

2）模板设计模式的优点

——编写一个抽象父类，父类提供了多个子类的通用方法，并把一个或多个方法留给其他子类实现（实现了代码的复用）

3）一个小case快速了解模板设计模式

public class Test {public static void main(String[] args) {Calculate calculate = new Calculate();calculate.getDistance();//调用}
}abstract class Pattern {//抽象方法public abstract void cal();public void getDistance() {long start = System.currentTimeMillis();cal();//存在动态绑定机制long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("计算的时间是：" + (end - start));}
}class Calculate extends Pattern {//重写了父类的抽象方法public void cal() {long sum = 0;for (int i = 0; i < 10000000; i++) {sum += i;}}
}

 

 

三.接口

1.什么是接口？

——接口就是给出一些没有实现的方法，把这些方法封装到一起，当某个类要使用的时候，根据具体情况把这些方法写出来

 

2.接口的格式

interface 接口名 {

        属性

        抽象方法

}

interface Computer {int age = 10;void say();
}

 

3.类如何和接口完成对接？

class 类名 implements 接口 {

        类的属性；

        类的方法；

        必须实现接口的抽象方法；

}

interface Computer {int age = 10;void say();
}//类实现接口
class Usb implements Computer {public void say() {System.out.println("hello~");}
}

 

4.接口的细节讨论及实现

1）接口不能实例化

public class Test {public static void main(String[] args) {//Person person = new Person();//接口不能实例化}
}//接口不能实例化
interface Person {void say();
}

2）接口中方法都是抽象方法（除掉默认方法、静态方法），且这些抽象方法均是public的，接口中的抽象方法，不需要再写abstract

public class Test {public static void main(String[] args) {}
}interface Computer {//public void connect();//abstract void connect();//抽象方法void connect();void listen();void keyBoard();//默认方法: 可以在接口中实现具体的方法体default void say() {}//静态方法: 可以在接口中实现具体的方法体static void sing() {}
}

3）普通类实现接口，必须把接口中的所有方法均实现

public class Test {public static void main(String[] args) {}
}interface Computer {//抽象方法void connect();void keyBoard();
}//普通类实现接口中的方法
class Laptop implements Computer {public void connect() {System.out.println("连接网络~");}public void keyBoard() {System.out.println("打字~");}
}

4）抽象类实现接口，可以不用实现接口中的方法

public class Test {public static void main(String[] args) {}
}interface Computer {//抽象方法void connect();void keyBoard();
}//抽象类可以不用实现接口中的方法
abstract class Honor implements Computer {
}

5）一个类可以同时实现多个接口，接口之间使用逗号隔开

public class Test {public static void main(String[] args) {}
}interface Computer {//抽象方法void watch();void keyBoard();
}interface Usb {void connect();
}//一个类可以同时继承多个接口
class Laptop implements Computer,Usb {@Overridepublic void watch() {}@Overridepublic void keyBoard() {}@Overridepublic void connect() {}
}

6）接口中的属性是public static final 修饰的，所以我们需要初始化

7）接口中的属性访问形式：接口名.属性名

public class Test {public static void main(String[] args) {//接口中的属性访问形式：接口名.属性名System.out.println(Computer.AGE);//18}
}interface Computer {//接口中的属性是public static final 修饰的//public static final int age = 10;int AGE = 18;
}

8）接口不能继承其他的类，但是可以继承一个或多个接口，接口间逗号隔开

public class Test {public static void main(String[] args) {}
}interface Computer {void watch();
}interface Laptop {void listen();
}//接口不能继承其他的类，但是可以继承接口
interface Phone extends Computer,Laptop {
}

9）接口的修饰符只能是pubic和默认，这点跟对类的修饰符是相同的

public class Test {public static void main(String[] args) {}
}//默认接口
interface Computer {void watch();
}//单开文件
//public接口
public interface Laptop {
}

 

5.继承和接口的区别

1）继承解决了代码的复用性和可维护性

2）接口设计好了各种规范，让其他类去实现这些规范（灵活性）

3）继承是拥有了父类的各种功能，而接口可以理解为对子类扩展功能，也可以理解为接口是对Java单继承机制的一种补充

 

6.接口的多态特性

public class Test {public static void main(String[] args) {//接口数组Computer[] computers = new Computer[2];//给数组里填充内容computers[0] = new Laptop();//向上转型computers[1] = new Phone();//向上转型print(computers);}private static void print(Computer[] computers) {for (int i = 0; i < computers.length; i++) {computers[i].listen();computers[i].watch();if (computers[i] instanceof Laptop) {((Laptop) computers[i]).play();//向下转型} else if (computers[i] instanceof Phone) {((Phone) computers[i]).game();} else {System.out.print("");}}}
}//接口
interface Computer {void watch();void listen();
}class Laptop implements Computer {@Overridepublic void watch() {System.out.println("用电脑看视频~");}@Overridepublic void listen() {System.out.println("用电脑听歌~");}//特有方法public void play() {System.out.println("开黑~");}
}class Phone implements Computer {@Overridepublic void watch() {System.out.println("使用手机刷抖音~");}@Overridepublic void listen() {System.out.println("打开QQ音乐听歌~");}//特有方法public void game() {System.out.println("王者荣耀走起~");}
}

 

7.多态传递现象

public class Test {public static void main(String[] args) {//多态传递：Computer --> Usb --> Phone(实现)//编译类型：Computer  运行类型：PhoneComputer phone = new Phone();phone.watch();phone.listen();//phone.connect();//为什么不能使用？//因为编译类型只会找属于本类的，而connect是Usb的方法，不是Computer的方法Usb phone1 = new Phone();phone1.listen();phone1.listen();phone1.connect();//为什么可以？ 因为Usb继承了Computer接口}
}interface Computer {void watch();void listen();
}interface Usb extends Computer {void connect();
}//要全部实现接口中的方法
class Phone implements Usb {@Overridepublic void watch() {System.out.println("看电影~");}@Overridepublic void listen() {System.out.println("听歌~");}@Overridepublic void connect() {System.out.println("连接Usb~");}
}