[科普中国]-java抽象类

Java语言中，用abstract 关键字来修饰一个类时，这个类叫作抽象类。抽象类是它的所有子类的公共属性的集合，是包含一个或多个抽象方法的类。抽象类可以看作是对类的进一步抽象。在面向对象领域，抽象类主要用来进行类型隐藏。

产生背景人们往往用建立抽象类的方法为一组类提供统一的界面。抽象类的概念来源于现实生活之中。这就使我们能在一个更高、更抽象的级别上考虑问题，从而简化了问题的复杂性。在Java程序中用抽象类（abstract class）来实现自然界的抽象概念。抽象类的作用在于将许多有关的类组织在一起，提供一个公共的类，而那些被组织在一起的具体的类作为其子类而派生出来。抽象类刻画了公有行为的特征，并通过继承机制传送给它的派生类。

抽象类是它的所有子类的公共属性的集合，是包含一个或多个抽象方法的类。抽象类可以看作是对类的进一步抽象。首先从现实世界中的对象可以抽象出软件系统中的对象（保留主要属性和行为，去掉次要属性和行为），然后从软件系统中的对象可以抽象出软件系统中的类（去掉属性值，把具体的对象变成了抽象的概念），而抽象类则是对多个类的抽象结果，抽象类进一步描述了多个具体类的共同特征和行为。从系统分析的角度，使用抽象类可以更好地刻画自然界的抽象概念，更有效地完成软件系统与自然行为系统的映射，从系统设计实现的角度，使用抽象类可以更好地利用这些共同属性和操作，避免代码的重复编写，从而减少出错的几率，提高程序的开发效率。1

抽象方法在抽象类中可以包含一般方法和抽象方法。抽象方法的定义与一般方法不同，抽象方法在方法头后直接跟分号，而一般方法含有以大括号框住的方法体。所有的抽象方法必须存在于抽象类中。

在抽象类中定义的方法称为抽象方法，这些方法只有方法头的声明，而用一个分号来代替方法体的定义，即只定义成员方法的接口形式，而没有具体操作。只有派生类对抽象成员方法的重定义才能真正实现与该派生类相关的操作。在各子类继承了父类的抽象方法之后，再分别用不同的语句和方法体来重新定义它，形成若干个名字相同、返回值相同、参数列表相同、目的一致但是具体实现有一定差别的方法。抽象类中定义抽象方法的目的是实现一个接口，即所有的子类对外都呈现一个相同名字的方法。2

实现方式Java抽象类的实现是通过关键字abstract来说明的。其格式为：

[Modifies] abstract class ClassName {…}其中，Modifies是修饰符，abstract是声明抽象类的关键字，class是定义类的关键字，ClassName是类名，大括号内的省略号表示类体部分。其中的成员方法可以是一般的成员方法，还可以是抽象的成员方法。抽象的成员方法也是通过关键字abstract来说明的。它在形式上仅有方法的头部分，而没有方法体，甚至用于描述方法体的一对大括号也没有，常将这样的形式称为方法的原型声明。其格式如下：

[Modifies] abstract returnType methodName（parameterLists）；Modifies与上面的意义相同，abstract是声明抽象方法的关键字，returnType是方法的返回值类型，圆括号中的parameterLists是参数列表。抽象方法显然不是一个完整的方法，它也不完成任何具体的功能，只是用于提供一个接口，它只有在子类中进行覆盖后才可使用，因此，抽象方法只能出现在抽象类中。3

特点1）抽象类，其修饰符必须为public或者protected，不能是private，因为创建抽象类，就是要被其他类继承，用private修饰了，则不能被子类继承，子类便无法实现该方法。

2）抽象类不能用来创建对象，即抽象类不能被直接实例化，要通过其普通子类进行实例化。

3）如果一个普通子类继承于一个抽象父类，则该类一定要重写实现该父类的抽象方法。如果该子类仍然是一个抽象类，这也是允许的，就不必重写实现该父类的抽象方法，但必须用abstract修饰。

4）抽象级别：抽象类是对整体类的抽象，包含属性和方法。

5）实现类的范围不同：抽象类，其实是从子类中提取共性部分，然后抽象出来，反之，子类继承该父类就可以了，也就是说里面的抽象方法一般来自同一个类别。

6）设计方式不同：抽象类是要先有子类，然后才抽象出父类，是一种从下往上的构建法则。4

使用注意在使用抽象类与抽象方法时，应特别关注以下几点：

1、凡是用abstract修饰符修饰的类被称为抽象类。凡是用abstract修饰符修饰的方法称为抽象方法。

2、抽象类中可以有零个或多个抽象方法，也可以包含非抽象的方法。·抽象类中可以没有抽象方法，但是，有抽象方法的类必须是抽象类。

3、对于抽象方法来说，在抽象类中只指定其方法名及其类型，而不书写其实现代码。

4、抽象类可以派生子类，在抽象类派生的子类中必须实现抽象类中定义的所有抽象方法。

5、抽象类不能创建对象，创建对象的工作由抽象类派生的子类来实现。

6、如果父类中已有同名的abstract方法，则子类中就不能再有同名的抽象方法。

7、abstract不能与final并列修饰同一个类。

8、abstract 不能与private、static、final或native并列修饰同一个方法。1

本词条内容贡献者为:

徐恒山 - 博士 - 西北农林科技大学