抽象（Abstraction）

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2023-12-01

根据字典， abstraction是处理想法而不是事件的质量。例如，当您考虑电子邮件的情况，复杂的详细信息（例如发送电子邮件时会发生的情况），您的电子邮件服务器使用的协议对用户是隐藏的。因此，要发送电子邮件，您只需输入内容，提及接收方的地址，然后单击“发送”。

同样在面向对象的编程中，抽象是从用户隐藏实现细节的过程，只有功能将被提供给用户。换句话说，用户将获得关于对象做什么而不是如何做的信息。

在Java中，使用抽象类和接口实现抽象。

抽象类

在其声明中包含abstract关键字的类称为抽象类。

抽象类可能包含也可能不包含abstract methods ，即没有body的方法（public void get（）;）
但是，如果一个类至少有一个抽象方法，那么该类must被声明为abstract。
如果一个类被声明为abstract，则无法实例化它。
要使用抽象类，必须从另一个类继承它，为其中的抽象方法提供实现。
如果继承了抽象类，则必须为其中的所有抽象方法提供实现。

例子 (Example)

本节为您提供了抽象类的示例。要创建抽象类，只需在类声明中使用class关键字之前的abstract关键字。

/* File name : Employee.java */
public abstract class Employee {
   private String name;
   private String address;
   private int number;
   public Employee(String name, String address, int number) {
      System.out.println("Constructing an Employee");
      this.name = name;
      this.address = address;
      this.number = number;
   }
   public double computePay() {
     System.out.println("Inside Employee computePay");
     return 0.0;
   }
   public void mailCheck() {
      System.out.println("Mailing a check to " + this.name + " " + this.address);
   }
   public String toString() {
      return name + " " + address + " " + number;
   }
   public String getName() {
      return name;
   }
   public String getAddress() {
      return address;
   }
   public void setAddress(String newAddress) {
      address = newAddress;
   }
   public int getNumber() {
      return number;
   }
}

您可以观察除抽象方法之外，Employee类与Java中的普通类相同。该类现在是抽象的，但它仍然有三个字段，七个方法和一个构造函数。

现在，您可以尝试以下列方式实例化Employee类 -

/* File name : AbstractDemo.java */
public class AbstractDemo {
   public static void main(String [] args) {
      /* Following is not allowed and would raise error */
      Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);
      System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
      e.mailCheck();
   }
}

编译上面的类时，它会给你以下错误 -

Employee.java:46: Employee is abstract; cannot be instantiated
      Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);
                   ^
1 error

继承抽象类

我们可以通过以下方式继承Employee类的属性，就像具体类一样 -

例子 (Example)

/* File name : Salary.java */
public class Salary extends Employee {
   private double salary;   // Annual salary
   public Salary(String name, String address, int number, double salary) {
      super(name, address, number);
      setSalary(salary);
   }
   public void mailCheck() {
      System.out.println("Within mailCheck of Salary class ");
      System.out.println("Mailing check to " + getName() + " with salary " + salary);
   }
   public double getSalary() {
      return salary;
   }
   public void setSalary(double newSalary) {
      if(newSalary >= 0.0) {
         salary = newSalary;
      }
   }
   public double computePay() {
      System.out.println("Computing salary pay for " + getName());
      return salary/52;
   }
}

在这里，您不能实例化Employee类，但您可以实例化Salary类，并使用此实例可以访问Employee类的所有三个字段和七个方法，如下所示。

/* File name : AbstractDemo.java */
public class AbstractDemo {
   public static void main(String [] args) {
      Salary s = new Salary("Mohd Mohtashim", "Ambehta, UP", 3, 3600.00);
      Employee e = new Salary("John Adams", "Boston, MA", 2, 2400.00);
      System.out.println("Call mailCheck using Salary reference --");
      s.mailCheck();
      System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
      e.mailCheck();
   }
}

这会产生以下结果 -

输出 (Output)

Constructing an Employee
Constructing an Employee
Call mailCheck using Salary reference --
Within mailCheck of Salary class 
Mailing check to Mohd Mohtashim with salary 3600.0
 Call mailCheck using Employee reference--
Within mailCheck of Salary class 
Mailing check to John Adams with salary 2400.0

抽象方法

如果希望类包含特定方法，但希望该方法的实际实现由子类确定，则可以将父类中的方法声明为抽象。

abstract关键字用于将方法声明为抽象。
您必须将abstract关键字放在方法声明中的方法名称之前。
抽象方法包含方法签名，但没有方法体。
抽象方法不是花括号，而是在末尾有一个semoi冒号（;）。

以下是抽象方法的示例。

例子 (Example)

public abstract class Employee {
   private String name;
   private String address;
   private int number;
   public abstract double computePay();
   // Remainder of class definition
}

将方法声明为抽象有两个结果 -

包含它的类必须声明为abstract。
继承当前类的任何类都必须覆盖抽象方法或将自身声明为抽象方法。

Note - 最终，后代类必须实现抽象方法; 否则，您将拥有无法实例化的抽象类层次结构。

假设Salary类继承了Employee类，那么它应该实现computePay()方法，如下所示 -

/* File name : Salary.java */
public class Salary extends Employee {
   private double salary;   // Annual salary
   public double computePay() {
      System.out.println("Computing salary pay for " + getName());
      return salary/52;
   }
   // Remainder of class definition
}