Java 抽象类

在 Java 中，抽象类（Abstract Class）是一种特殊的类，它不能被直接实例化，主要用于作为其他类的基类（父类），封装子类的共性特征并定义必须实现的规范。

一、抽象类的定义

抽象类通过 abstract 关键字修饰，语法格式如下：

 

 

abstract class 类名 {
    // 成员变量
    // 普通方法（有方法体）
    // 抽象方法（无方法体，用abstract修饰）
}

 

二、抽象类的核心特点

1. 不能实例化
   抽象类无法通过 new 关键字创建对象，只能作为父类被继承。
2. 可以包含抽象方法
   抽象方法是没有方法体的方法，用 abstract 修饰，格式为：
   abstract 返回值类型 方法名(参数列表);
   抽象方法的作用是定义子类必须实现的规范，子类必须重写父类所有的抽象方法（除非子类也是抽象类）。
3. 可以包含普通成员
   抽象类可以有普通方法（带方法体）、成员变量、构造方法（供子类调用）等。
4. 单继承限制
   一个类只能继承一个抽象类（Java 单继承特性），但抽象类可以实现多个接口。

三、抽象类的使用场景

• 当多个类存在共性特征（属性或方法），但部分行为（方法）无法在父类中具体实现时，可将父类定义为抽象类。
• 例如：几何图形（圆形、矩形等）都有 “计算面积” 的行为，但具体计算方式不同，可将 “图形” 定义为抽象类，“计算面积” 定义为抽象方法。

四、示例代码

下面通过 “图形计算面积” 的例子展示抽象类的用法：

// 抽象类：图形
abstract class Shape {
    // 普通成员变量：颜色
    String color;

    // 构造方法（供子类调用）
    public Shape(String color) {
        this.color = color;
    }

    // 普通方法：获取颜色
    public String getColor() {
        return color;
    }

    // 抽象方法：计算面积（子类必须实现）
    public abstract double getArea();
}

// 子类：圆形（继承抽象类Shape）
class Circle extends Shape {
    double radius; // 半径

    public Circle(String color, double radius) {
        super(color); // 调用父类构造方法
        this.radius = radius;
    }

    // 必须重写抽象方法getArea()
    @Override
    public double getArea() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }
}

// 子类：矩形（继承抽象类Shape）
class Rectangle extends Shape {
    double length; // 长
    double width;  // 宽

    public Rectangle(String color, double length, double width) {
        super(color);
        this.length = length;
        this.width = width;
    }

    // 必须重写抽象方法getArea()
    @Override
    public double getArea() {
        return length * width;
    }
}

// 测试类
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 抽象类不能实例化，以下代码会报错：
        // Shape shape = new Shape("红色"); 

        // 通过子类实例化，并调用方法
        Shape circle = new Circle("蓝色", 2.0);
        System.out.println("圆形面积：" + circle.getArea()); // 输出：12.566...

        Shape rectangle = new Rectangle("红色", 3.0, 4.0);
        System.out.println("矩形面积：" + rectangle.getArea()); // 输出：12.0
    }
}

 

五、抽象类 vs 接口

特性	抽象类	接口（Java 8+）
关键字	abstract class	interface
继承 / 实现方式	单继承（extends）	多实现（implements）
方法类型	可包含抽象方法和普通方法	可包含抽象方法、默认方法、静态方法
成员变量	可包含任意成员变量	只能是常量（public static final）
构造方法	有构造方法（供子类调用）	无构造方法

总结

抽象类是 Java 中实现代码复用和规范定义的重要机制，它通过抽象方法约束子类的行为，同时通过普通方法封装共性逻辑，是实现多态的重要手段。