Abstract Methods and Classes
An abstract class is a class that is declared abstract it may or may not include abstract methods. Abstract classes cannot be instantiated, but they can be subclassed.
An abstract method is a method that is declared without an implementation (without braces, and followed by a semicolon), like this:
abstract void moveTo(double deltaX, double deltaY);
If a class includes abstract methods, then the class itself must be declared abstract , as in:
public abstract class GraphicObject < // declare fields // declare nonabstract methods abstract void draw(); >
When an abstract class is subclassed, the subclass usually provides implementations for all of the abstract methods in its parent class. However, if it does not, then the subclass must also be declared abstract .
Note: Methods in an interface (see the Interfaces section) that are not declared as default or static are implicitly abstract, so the abstract modifier is not used with interface methods. (It can be used, but it is unnecessary.)
Abstract Classes Compared to Interfaces
Abstract classes are similar to interfaces. You cannot instantiate them, and they may contain a mix of methods declared with or without an implementation. However, with abstract classes, you can declare fields that are not static and final, and define public, protected, and private concrete methods. With interfaces, all fields are automatically public, static, and final, and all methods that you declare or define (as default methods) are public. In addition, you can extend only one class, whether or not it is abstract, whereas you can implement any number of interfaces.
Which should you use, abstract classes or interfaces?
- Consider using abstract classes if any of these statements apply to your situation:
- You want to share code among several closely related classes.
- You expect that classes that extend your abstract class have many common methods or fields, or require access modifiers other than public (such as protected and private).
- You want to declare non-static or non-final fields. This enables you to define methods that can access and modify the state of the object to which they belong.
- You expect that unrelated classes would implement your interface. For example, the interfaces Comparable and Cloneable are implemented by many unrelated classes.
- You want to specify the behavior of a particular data type, but not concerned about who implements its behavior.
- You want to take advantage of multiple inheritance of type.
An example of an abstract class in the JDK is AbstractMap , which is part of the Collections Framework. Its subclasses (which include HashMap , TreeMap , and ConcurrentHashMap ) share many methods (including get , put , isEmpty , containsKey , and containsValue ) that AbstractMap defines.
An example of a class in the JDK that implements several interfaces is HashMap , which implements the interfaces Serializable , Cloneable , and Map . By reading this list of interfaces, you can infer that an instance of HashMap (regardless of the developer or company who implemented the class) can be cloned, is serializable (which means that it can be converted into a byte stream; see the section Serializable Objects), and has the functionality of a map. In addition, the Map interface has been enhanced with many default methods such as merge and forEach that older classes that have implemented this interface do not have to define.
Note that many software libraries use both abstract classes and interfaces; the HashMap class implements several interfaces and also extends the abstract class AbstractMap .
An Abstract Class Example
In an object-oriented drawing application, you can draw circles, rectangles, lines, Bezier curves, and many other graphic objects. These objects all have certain states (for example: position, orientation, line color, fill color) and behaviors (for example: moveTo, rotate, resize, draw) in common. Some of these states and behaviors are the same for all graphic objects (for example: position, fill color, and moveTo). Others require different implementations (for example, resize or draw). All GraphicObject s must be able to draw or resize themselves; they just differ in how they do it. This is a perfect situation for an abstract superclass. You can take advantage of the similarities and declare all the graphic objects to inherit from the same abstract parent object (for example, GraphicObject ) as shown in the following figure.
Classes Rectangle, Line, Bezier, and Circle Inherit from GraphicObject
First, you declare an abstract class, GraphicObject , to provide member variables and methods that are wholly shared by all subclasses, such as the current position and the moveTo method. GraphicObject also declares abstract methods for methods, such as draw or resize , that need to be implemented by all subclasses but must be implemented in different ways. The GraphicObject class can look something like this:
abstract class GraphicObject < int x, y; . void moveTo(int newX, int newY) < . >abstract void draw(); abstract void resize(); >
Each nonabstract subclass of GraphicObject , such as Circle and Rectangle , must provide implementations for the draw and resize methods:
class Circle extends GraphicObject < void draw() < . >void resize() < . >> class Rectangle extends GraphicObject < void draw() < . >void resize() < . >>
When an Abstract Class Implements an Interface
In the section on Interfaces , it was noted that a class that implements an interface must implement all of the interface’s methods. It is possible, however, to define a class that does not implement all of the interface’s methods, provided that the class is declared to be abstract . For example,
abstract class X implements Y < // implements all but one method of Y >class XX extends X < // implements the remaining method in Y >
In this case, class X must be abstract because it does not fully implement Y , but class XX does, in fact, implement Y .
Class Members
An abstract class may have static fields and static methods. You can use these static members with a class reference (for example, AbstractClass.staticMethod() ) as you would with any other class.
Java использование абстрактных классов
Именно из-за такой «непонятки», когда объекту неясно, какое поведение он должен выбрать, создатели Java отказались от множественного наследования Даже не знаю, думаю пример не очень в статье, так как в большинстве источников сказано, что больше проблемы вызывают как раз обращение к переменным, при множественном наследовании. По сути те же интерфейсы могу создать неопределенную ситуацию с методами, но их(интерфейсы) все же добавили в язык.
У меня возник вопрос. Вот мы не можем наследовать от нескольких классов, потому что может возникнуть ситуация, когда в этих классах усть одинаковые названия методов с разной реализацией. Но что произойдёт, если мы реализуем несколько интерфейсов, у которых также есть одинаковые названия методов да ещё и с разной дефолтной реализацией?
На самом деле — и это очень важная особенность — класс является абстрактным, если хотя бы один из его методов является абстрактным. Хоть один из двух, хоть один из тысячи методов — без разницы. ORACLE: An abstract class is a class that is declared abstract—it may or may not include abstract methods. Abstract classes cannot be instantiated, but they can be subclassed.
Про отказ от множественного наследования в Java есть и другое мнение — такое наследование сильно усложняет иерархию классов и она становится большой головной болью при поддержании и развитии программы + усиливаются связанность и зависимости кода . С другой стороны, немножественное Наследование сильно ограничивает Полиморфизм, т.к. в таком случае полиморфными могут быть только дочки одного потомка. Но в Java есть концепция Интерфейса, которая сильно ослабляет зависимость Полиморфизма от Наследования. Благодаря Интерфейсу классы становятся полиморфными независимо от их родителя, и мы получаем Полиморфизм без ограничений Наследования.
На самом деле очень даже сомнительное доказательство того, что от множественного наследования отказались именно по той причине, которая указана в статье т.к следующий код:
public class Solution < public static void main(String[] args) < >public abstract class Human implements CanRun, CanSwim < >public interface CanRun < default void run()< System.out.println("run1"); >> public interface CanSwim < default void run()< System.out.println("run2"); >> >даже не компилируется выделяя класс Human и подсвечивает следующую ошибку: «Human inherits unrelated defaults for run() from types CanRun and CanSwim» Думаю то же самое могло бы писаться при попытке множественного наследования, если бы в двух разных родителях был одинаковый метод. Поэтому слабо верится. То же касается и переменных. Сейчас можно создавать переменные в интерфейсах, и если создать две переменных с одинаковым именем, то при имплементации и попытке обращения к таким переменным компилятор выдаст ошибку. Так что учитывая то, что сейчас в интерфейсе можно делать то же самое что и в классе, то можно сказать что в джаве есть множественное наследование.
Java использование абстрактных классов
Кроме обычных классов в Java есть абстрактные классы . Абстрактный класс похож на обычный класс. В абстрактном классе также можно определить поля и методы, но в то же время нельзя создать объект или экземпляр абстрактного класса. Абстрактные классы призваны предоставлять базовый функционал для классов-наследников. А производные классы уже реализуют этот функционал.
При определении абстрактных классов используется ключевое слово abstract :
public abstract class Human < private String name; public String getName() < return name; >>
Но главное отличие состоит в том, что мы не можем использовать конструктор абстрактного класса для создания его объекта. Например, следующим образом:
Кроме обычных методов абстрактный класс может содержать абстрактные методы . Такие методы определяются с помощью ключевого слова abstract и не имеют никакой реализации:
public abstract void display();
Производный класс обязан переопределить и реализовать все абстрактные методы, которые имеются в базовом абстрактном классе. Также следует учитывать, что если класс имеет хотя бы один абстрактный метод, то данный класс должен быть определен как абстрактный.
Зачем нужны абстрактные классы? Допустим, мы делаем программу для обслуживания банковских операций и определяем в ней три класса: Person, который описывает человека, Employee, который описывает банковского служащего, и класс Client, который представляет клиента банка. Очевидно, что классы Employee и Client будут производными от класса Person, так как оба класса имеют некоторые общие поля и методы. И так как все объекты будут представлять либо сотрудника, либо клиента банка, то напрямую мы от класса Person создавать объекты не будем. Поэтому имеет смысл сделать его абстрактным.
public class Program < public static void main(String[] args) < Employee sam = new Employee("Sam", "Leman Brothers"); sam.display(); Client bob = new Client("Bob", "Leman Brothers"); bob.display(); >> abstract class Person < private String name; public String getName() < return name; >public Person(String name) < this.name=name; >public abstract void display(); > class Employee extends Person < private String bank; public Employee(String name, String company) < super(name); this.bank = company; >public void display() < System.out.printf("Employee Name: %s \t Bank: %s \n", super.getName(), bank); >> class Client extends Person < private String bank; public Client(String name, String company) < super(name); this.bank = company; >public void display() < System.out.printf("Client Name: %s \t Bank: %s \n", super.getName(), bank); >>Другим хрестоматийным примером является система геометрических фигур. В реальности не существует геометрической фигуры как таковой. Есть круг, прямоугольник, квадрат, но просто фигуры нет. Однако же и круг, и прямоугольник имеют что-то общее и являются фигурами:
// абстрактный класс фигуры abstract class Figure < float x; // x-координата точки float y; // y-координата точки Figure(float x, float y)< this.x=x; this.y=y; >// абстрактный метод для получения периметра public abstract float getPerimeter(); // абстрактный метод для получения площади public abstract float getArea(); > // производный класс прямоугольника class Rectangle extends Figure < private float width; private float height; // конструктор с обращением к конструктору класса Figure Rectangle(float x, float y, float width, float height)< super(x,y); this.width = width; this.height = height; >public float getPerimeter() < return width * 2 + height * 2; >public float getArea() < return width * height; >>
