Программирование на Java
Шрифт:
Приведем упрощенный пример:
// Базовая арифметическая операция
abstract class Operation {
public abstract int calculate(int a, int b);
}
// Сложение
class Addition extends Operation {
public int calculate(int a, int b) {
return a+b;
}
}
// Вычитание
class Subtraction extends Operation {
public int calculate(int a, int b) {
return a-b;
}
}
class Test {
public static void main(String s[]) {
Operation o1 = new Addition;
Operation o2 = new Subtraction;
o1.calculate(2, 3);
o2.calculate(3, 5);
}
}
Видно, что выполнения операций сложения и вычитания в методе main записываются одинаково.
Обратите внимание – поскольку абстрактный метод не имеет тела, после описания его заголовка ставится точка с запятой. А раз у него нет тела, то к нему нельзя обращаться, пока его наследники не опишут реализацию. Это означает, что нельзя создавать экземпляры класса, у которого есть абстрактные методы. Такой класс сам объявляется абстрактным.
Класс может быть абстрактным и в том случае, если у него нет абстрактных методов, но должен быть абстрактным, если такие методы есть. Разработчик может указать ключевое слово abstract в списке модификаторов класса, если хочет запретить создание экземпляров этого класса. Классы-наследники должны реализовать (implements) все абстрактные методы (если они есть) своего абстрактного родителя, чтобы их можно было объявлять неабстрактными и порождать от них экземпляры.
Конечно, класс не может быть одновременно abstract и final. Это же верно и для методов. Кроме того, абстрактный метод не может быть private, native, static.
Сам класс может без ограничений пользоваться своими абстрактными методами.
abstract class Test {
public abstract int getX;
public abstract int getY;
public double getLength {
return Math.sqrt(getX*getX+
getY*getY);
}
}
Это корректно, поскольку метод getLength может быть вызван только у объекта. Объект может быть порожден только от неабстрактного класса, который является наследником от Test, и должен был реализовать все абстрактные методы.
По этой же причине можно объявлять переменные типа абстрактный класс. Они могут иметь значение null или ссылаться на объект, порожденный от неабстрактного наследника этого класса.
Интерфейсы
Концепция абстрактных методов позволяет предложить альтернативу множественному наследованию. В Java класс может иметь только одного родителя, поскольку при множественном наследовании могут возникать конфликты, которые запутывают объектную модель. Например, если у класса есть два родителя, которые имеют одинаковый метод с различной реализацией, то какой из них унаследует новый класс? И какая будет функциональность родительского класса, который лишился своего метода?
Все эти проблемы не возникают в том случае, если наследуются только абстрактные методы от нескольких родителей. Даже если унаследовано несколько одинаковых методов, все равно у них нет реализации и можно один раз описать тело метода, которое будет использоваться при вызове любого из этих методов.
Именно так устроены интерфейсы в Java. От них нельзя порождать объекты, но другие классы могут реализовывать их.
Объявление интерфейсов
Объявление интерфейсов очень похоже на упрощенное объявление классов.
Оно начинается с заголовка. Сначала указываются модификаторы. Интерфейс может быть объявлен как public и тогда он будет доступен для общего использования, либо модификатор доступа может не указываться, в этом случае интерфейс доступен только для типов своего пакета. Модификатор abstract для интерфейса не требуется, поскольку все интерфейсы являются абстрактными. Его можно указать, но делать этого не рекомендуется, чтобы не загромождать код.
Далее записывается ключевое слово interface и имя интерфейса.
После этого может следовать ключевое слово extends и список интерфейсов, от которых будет наследоваться объявляемый интерфейс. Родительских типов может быть много, главное, чтобы не было повторений и чтобы отношение наследования не образовывало циклической зависимости.
Наследование интерфейсов действительно очень гибкое. Так, если есть два интерфейса, A и B, причем B наследуется от A, то новый интерфейс C может наследоваться от них обоих. Впрочем, понятно, что указание наследования от A является избыточным, все элементы этого интерфейса и так будут получены по наследству через интерфейс B.
Затем в фигурных скобках записывается тело интерфейса.
public interface Drawable extends Colorable,
Resizable {
}
Тело интерфейса состоит из объявления элементов, то есть полей-констант и абстрактных методов. Все поля интерфейса должны быть public final static, так что эти модификаторы указывать необязательно и даже нежелательно, чтобы не загромождать код. Поскольку поля объявляются финальными, необходимо их сразу инициализировать.
public interface Directions {
int RIGHT=1;
int LEFT=2;
int UP=3;
int DOWN=4;
}
Все методы интерфейса являются public abstract и эти модификаторы также необязательны.
public interface Moveable {
void moveRight;
void moveLeft;
void moveUp;
void moveDown;
}
Как мы видим, описание интерфейса гораздо проще, чем объявление класса.
Реализация интерфейса
Каждый класс может реализовывать любые доступные интерфейсы. При этом в классе должны быть реализованы все абстрактные методы, появившиеся при наследовании от интерфейсов или родительского класса, чтобы новый класс мог быть объявлен неабстрактным.