Java基础——抽象类与接口

前言：

在Java面向对象编程中，抽象类，接口，内部类以及Object类是构建灵活，可拓展代码的核心工具。理解它们的区别与联系，掌握使用场景，是每一位Java开发者进阶的必经之路。

本文将结合通俗易懂的案例，带你彻底搞懂：

抽象类的概念，语法和特性

接口的定义，多实现与继承

Object类的常用方法（toString，equals）

各种内部类的使用（静态内部类，实例内部类，局部内部类，匿名内部类）

抽象类与接口的核心区别

目录

前言：

一.抽象类

1.1为什么需要抽象类

1.2抽象类语法

1.3抽象类特性

1.4抽象类的作用

二.接口

2.1接口的概念

2.2接口语法

2.3接口的实现

2.4接口特性

2.5实现多个接口

2.6接口间的继承

2.7接口使用实例：对象比较

2.8Cloneable接口与深拷贝

三.抽象类VS接口

四.Object类

4.1toString（）——获取对象信息

4.2equals()——对象比较

五.内部类

5.1静态内部类

5.2实例内部类（非静态）

5.3局部内部类

5.4匿名内部类

六,总结

一.抽象类

1.1为什么需要抽象类

在面向对象的世界里，所有对象都是通过类来描述的。但有些类并不具体，无法描述一个真实对象。比如：

Shape（图形）——它只是一个概念，无法画出具体的形状

Animal（动物）——它只是一个统称，无法让动物发出具体的叫声

这些类缺少足够的信息来描述对象，因此应该被设计为抽象类

抽象类就像一张设计图纸，不能直接拿来住人，但是可以知道建造具体的房子。

1.2抽象类语法

使用abstract关键字修饰列和方法：

public abstract class Shape{ //抽象方法；没有方法体，必须由子类实现 public abstract void draw(); //抽象类可以有自己的属性和普通方法 private double area; public double getArea(){ return area; } }

1.3抽象类特性

1.不能实例化：

Shape shape =new Shape(); //编译错误

2.抽象方法不能是private ,fianl,static

abstract private void test(); // 错误 abstract final void test2(); // 错误 abstract static void test3(); // 错误

3.子类必须重新给所有抽象方法，否则子类也必须声明为抽象类

public class Cricle extends Shape{ @Override public void draw (){ System.out.println("画一个圈"); } }

4.抽象类可以有构造方法，供子类调用初始化父类成员

5.抽象类不一定包含抽象方法，但抽象方法的类一定是抽象类

1.4抽象类的作用

抽象类存在的最大意义：多一层编译器的校验。

如果某个方法不应该由父类实现，而必须由子类实现，那么将其声明为抽象方法，父类声明为抽象类。这样一旦由人误用父类实例化，编译器立即就会报错，避免逻辑错误。

二.接口

2.1接口的概念

接口是一种公共的行为规范。只要符合规范，不同设备都可以通用。再Java中，接口是一种引用数据类型，是多个类的公共规范

2.2接口语法

public interface USB{ //接口中的变量默认是 public static final double VERSION =3.0 //方法默认是public abstract void openDevice(); }

2.3接口的实现

使用implements关键字，一个类可以实现多个接口。

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"); } }

2.4接口特性

1.不能直接实例化

2.所有方法默认public abstract（Java 8后可以有default和static方法）

3.变量默认public static final

4.没有构造方法

5.一个类可以实现多个接口，弥补了单继承的不足

2.5实现多个接口

class Frog extends Animal implements IRunning, ISwimming { @Override public void run() { System.out.println(name + "正在跳"); } @Override public void swim() { System.out.println(name + "正在游泳"); } }

2.6接口间的继承

接口可以多继承，使用extends：

interface IAmphibious extends IRunning, ISwimming { }

这样IAmphibious就合并了IRunning和ISwimming两个接口的方法。

2.7接口使用实例：对象比较

方式一：实现Comparable接口

class Student implements Comparable<Student>{ private String name; private int score; @Override public int compareTo(Student o){ return this.score-o.score; } }

方式二：Comparator接口

class ScoreComparator implements Comparator<Student> { @Override public int compare(Student o1, Student o2) { return o1.score - o2.score; } }

2.8Cloneable接口与深拷贝

Cloneable是一个标记接口（没有任何方法），用于告诉JVM该类可以安全地克隆

class Person implements Cloneable { public Money money = new Money(); @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); // 浅拷贝 } }

浅拷贝：只拷贝对象本身，内部引用类型成员仍然指向同一个对象。

深拷贝：需要手动实现，拷贝递归所有类型成员

三.抽象类VS接口

核心区别：抽象类可以包含普通方法和成员变量，子类可以直接复用；接口只定义规范，子类必须全部实现。

四.Object类

所有类都直接或间接继承Object，它是类层次结构的根

4.1toString（）——获取对象信息

System.out.println(obj); // 默认调用 obj.toString()

默认实现：类名@哈希码的十六进制。通常需要重写以返回有意义的描述。

4.2equals()——对象比较

默认比较地址（和==一样）。若要比较内容，必须重写：

@Override public boolean equals(Object obj) { if (this == obj) return true; if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false; Person person = (Person) obj; return age == person.age && Objects.equals(name, person.name); }

五.内部类

内部类是指定义在另一个内部的类。它也是一种封装形式。

5.1静态内部类

被static修饰，只能访问外部类的静态成员。

public class OutClass { static class InnerClass { public void method() { // 只能访问外部类的静态成员 } } } // 创建 OutClass.InnerClass inner = new OutClass.InnerClass();

5.2实例内部类（非静态）

可以访问外部类的任何成员。创建时需要先有外部类实例。

public class OutClass { class InnerClass { public void method() { // 可以直接访问外部类成员 } } } // 创建 OutClass out = new OutClass(); OutClass.InnerClass inner = out.new InnerClass();

5.3局部内部类

定义在方法内部，只能再方法内使用，不能使用访问修饰符。

public void method() { class LocalClass { // ... } LocalClass lc = new LocalClass(); }

5.4匿名内部类

没有名字，在创建的同时之间实现接口或继承类。常用于一次性使用的场景。

Greeting greeting = new Greeting() { @Override public void greet() { System.out.println("Hello!"); } }; greeting.greet();

匿名内部类可以访问外部类的成员，以及所在方法的final或effectively final的局部变量。

六,总结

抽象类：用来表示“一种类型”，可以有部分实现，子类通过继承复用代码。

接口：用来表示“能力/规范”，强调“能做什么”，实现类需要全部实现

Object类：所有类的父类，牢记toSring，equals的重写规则。

内部类：根据位置和修饰符分为四种，匿名内部类在GUI编程，事件监听中极为常用。