Java 基础进阶篇(四):抽象类与模板方法设计模式
文章目录
- 一、抽象类、抽象方法概述
- 二、抽象类的特征
- 三、模板方法设计模式
- 3.1使用场景
- 3.2 实现步骤
- 3.3 写作文案例
- 补充:final 和 abstract 是什么关系?
一、抽象类、抽象方法概述
在 Java 中 abstract 是抽象的意思,可以修饰类、成员方法。
abstract 修饰类,这个类就是抽象类;修饰方法,这个方法就是抽象方法。
注意:
① 抽象方法只有方法签名,不能声明方法体。
② 一个类中如果定义了抽象方法,这个类必须声明成抽象类,否则报错。
抽象类的作用:
① 抽象类可以理解成不完整的设计图,一般作为父类,被子类继承。
② 如果父类知道子类一定要做这件事,但是每个子类做的不一样,父类可以声明抽象方法,交给子类重写来实现。这个类就是抽象类了。
二、抽象类的特征
抽象类的特征如下:
① 类有的成员(成员变量、方法、构造器)抽象类都具备。
② 抽象类中不一定有抽象方法,有抽象方法的类一定是抽象类。
③ 一个类继承了抽象类必须重写完抽象类的全部抽象方法,否则这个类也必须定义成抽象类。
④ 不能用 abstract 修饰变量、代码块、构造器。
⑤ 最重要的特征:抽象类得到了抽象方法,但失去了创建对象的能力(有得有失)。
抽象类不能创建对象,为什么(设计层面)?
可以利用反证法:如果抽象类创建了对象,那么当调用对象中方法的时候,由于没有方法体,则会前后矛盾。如果抽象类中当前没有抽象方法,可以创建对象,但是以后如果有了抽象方法,则还是会前后矛盾。
public class Test {public static void main(String[] args) {// 反证:假如抽象类可以创建对象// Animal animal = new Animal();// animal.run(); 没有方法体,报错,因此不能创建对象// 即使没有方法,只有成员变量,也不能创建对象。// 因为假设当前没有方法的情况下创建了对象,以后有方法,这会造成前后矛盾}
}
abstract class Animal{public abstract void run(); // 抽象方法public void eat(){System.out.println("吃东西");}
}
三、模板方法设计模式
3.1使用场景
当系统中出现同一个功能多处在开发,而该功能中大部分代码是一样的,只有其中部分可能不同的时候。
3.2 实现步骤
① 定义 1 个抽象类。
② 定义 2 个方法,模板方法和抽象方法。相同代码放在模板方法中,不同代码定义成抽象方法。
③ 子类继承抽象类,重写抽象方法。
3.3 写作文案例
需求:
- 现在有两类学生,一类是中学生,一类是小学生,他们都要写《我的爸爸》这篇作文。
- 要求每种类型的学生,标题第一段和最后一段,内容必须一样。正文部分自己发挥。
- 请选择最优的面向对象方案进行设计。
抽象类:
public abstract class Student {/*** 声明了模板方法模式* 建议加上 final 防止模板方法被重写*/public final void write(){System.out.println("开头");// 正文部分(每个类都要写的,每个子类写的情况不一样。// 因此,模板方法把正文部分定义成抽象方法,交给具体的子类来完成)System.out.println(writeMain());System.out.println("结尾");}public abstract String writeMain();
}
子类:
public class StudentChild extends Student{@Overridepublic String writeMain() {return "小学生写的正文";}
}
public class StudentMiddle extends Student{@Overridepublic String writeMain() {return "中学生写的正文";}
}
客户端模拟:
public class Test {public static void main(String[] args) {// 理解模板方法模式的思想和使用步骤StudentChild student1 = new StudentChild();student1.write(); // 开头\n小学生写的正文\n结尾StudentMiddle student2 = new StudentMiddle();student2.write(); // 开头\n中学生写的正文\n结尾}
}
补充:final 和 abstract 是什么关系?
互斥关系
abstract 定义的抽象类作为模板让子类继承,final 定义的类不能被继承。
abstract 定义的抽象方法定义通用功能让子类重写,final 定义的方法子类不能重写。
文章参考:Java入门基础视频教程,java零基础自学就选黑马程序员Java入门教程(含Java项目和Java真题)
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