一. 抽象类

在面向对象的概念中，所有的对象都是通过类来描绘的，但是反过来，并不是所有的类都是用来描绘对象的， 如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象，这样的类就是抽象类。

1. 抽象类的语法

在Java中，一个类如果被 abstract 修饰称为抽象类，抽象类中被 abstract 修饰的方法称为抽象方法，抽象方法不用给出具体的实现体。

抽象类也是类，内部可以包含普通方法和属性，甚至构造方法

    // 抽象类：被abstract修饰的类
    public abstract class Shape {
        // 抽象方法：被abstract修饰的方法，没有方法体
        abstract public void draw();
        abstract void calcArea();
        // 抽象类也是类，也可以增加普通方法和属性
        protected double area; // 面积
        public double getArea(){
            return area;
        }
    }

2. 抽象类的特性

抽象类使用abstract来修饰
抽象类当中可以包含普通类所能包含的成员，可以包含抽象方法
抽象方法使用abstract修饰，这个方法没有具体的实现
抽象方法没有加访问限定符时，默认是public.
抽象类不可以被实例化
抽象方法不能被private、static、final修饰 ，因为抽象方法要被子类重写，要满足重写的规则
抽象类存在的最大意义就是为了被继承
如果一个普通类继承了一个抽象类，此时必须重写抽象类中的抽象方法
如果一个抽象类A继承了一个抽象类B，此时A当中可以不重写B中的抽象方法；但是如果再被普通类继承，就需要重写A和B中所有的抽象方法
抽象类中不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类一定是抽象类
抽象类中可以有构造方法 ，供子类创建对象时，初始化抽象类的成员变量

    abstract class Shape {
        //抽象方法
        public abstract void draw();
    }
    
    class Rect extends Shape {
        @Override
        public void draw() {
            System.out.println("画一个矩形！");
        }
    }
    
    class Cycle extends Shape {
        @Override
        public void draw() {
            System.out.println("画一个圆！");
        }
    }
    
    class Triangle extends Shape {
        @Override
        public void draw() {
            System.out.println("画一个三角形！");
        }
    }
    
    class Flower extends Shape {
        @Override
        public void draw() {
            System.out.println("画一朵❀！");
        }
    }
    
    public class Test {
        //向上转型实现多态
        public static void drawMap(Shape shape) {
            shape.draw();
        }
        public static void main(String[] args) {
            Rect rect = new Rect();
            drawMap(rect);
            drawMap(new Cycle());
            drawMap(new Triangle());
            drawMap(new Flower());
        }
    }

3. 抽象类的作用

抽象类本身不能被实例化, 要想使用, 只能创建该抽象类的子类. 然后让子类重写抽象类中的抽象方法； 使用抽象类相当于多了一重编译器的校验 。

使用抽象类的场景思考，代码中的实际工作不应该由父类完成, 而应由子类完成；那么此时如果不小心误用成父类了, 使用普通类编译器是不会报错的；但是父类是抽象类就会在实例化的时候提示错误, 让我们尽早发现问题.

很多语法存在的意义都是为了 “预防出错” , 例如 final 关键字也是类似；创建的变量用户不去修改, 不就相当于常量嘛? 但是加上 final 能够在不小心误修改的时候, 让编译器及时提醒我们.

充分利用编译器的校验, 在实际开发中是非常有意义的.

二. 接口

1. 接口的概念

在现实生活中，接口的例子比比皆是，比如：笔记本上的USB口，电源插座等。

电脑的USB口上，可以插：U盘、鼠标、键盘…所有符合USB协议的设备

电源插座插孔上，可以插：电脑、电视机、电饭煲…所有符合规范的设备

通过上述例子可以看出： 接口就是公共的行为规范标准，大家在实现时，只要符合规范标准，就可以通用。

在Java中，接口可以看成是：多个类的公共规范，是一种引用数据类型。

Java接口是一系列方法的声明，是一些方法特征的集合，一个接口只有方法的特征没有方法的实现，因此这些方法可以在不同的地方被不同的类实现，而这些实现可以具有不同的行为（功能）。
接口可以理解为一种特殊的类，里面全部是由全局常量和公共的抽象方法所组成。接口是解决Java无法使用多继承的一种手段，但是接口在实际中更多的作用是制定标准的。或者我们可以直接把接口理解为100%的抽象类，既接口中的方法必须全部是抽象方法。（JDK1.8之前可以这样理解）

2. 语法规则

接口的定义格式与定义类的格式基本相同，将class关键字换成 interface关键字，就定义了一个接口。

    public interface 接口名称{
        // 抽象方法
        public abstract void method1(); 
        // public abstract 是固定搭配，可以不写
        public void method2();
        abstract void method3();
        void method4();
        // 注意：在接口中上述写法都是抽象方法，跟推荐方式4，代码更简洁
    }

小建议：

创建接口时, 接口的命名一般以大写字母 I 开头.
接口的命名一般使用 “形容词” 词性的单词.
阿里编码规范中约定, 接口中的方法和属性不要加任何修饰符号, 保持代码的简洁性.

3. 接口的使用

接口不能直接使用，必须要有一个"实现类"来"实现"该接口，实现接口中的所有抽象方法。

子类和父类之间是extends 继承关系， 类与接口之间是 implements 实现关系 。

    public class 类名称 implements 接口名称{
    // ...
    }

请实现笔记本电脑使用USB鼠标、USB键盘的例子

USB接口：包含打开设备、关闭设备功能

笔记本类：包含开机功能、关机功能、使用USB设备功能

鼠标类：实现USB接口，并具备点击功能

键盘类：实现USB接口，并具备输入功能

    // USB接口
    public interface USB {
        void openDevice();
        void closeDevice();
    }
    // 鼠标类，实现USB接口
    public class Mouse implements USB {
        @Override
        public void openDevice() {
            System.out.println("打开鼠标");
        }
        @Override
        public void closeDevice() {
            System.out.println("关闭鼠标");
        }
        public void click(){
            System.out.println("鼠标点击");
        }
    }
    // 键盘类，实现USB接口
    public class KeyBoard implements USB {
        @Override
        public void openDevice() {
            System.out.println("打开键盘");
        }
        @Override
        public void closeDevice() {
            System.out.println("关闭键盘");
        }
        public void inPut(){
            System.out.println("键盘输入");
        }
    }
    // 笔记本类：使用USB设备
    public class Computer {
        public void powerOn(){
            System.out.println("打开笔记本电脑");
        }
        public void powerOff(){
            System.out.println("关闭笔记本电脑");
        }
        public void useDevice(USB usb){
            usb.openDevice();
            if(usb instanceof Mouse){
                Mouse mouse = (Mouse)usb;
                mouse.click();
            }else if(usb instanceof KeyBoard){
                KeyBoard keyBoard = (KeyBoard)usb;
                keyBoard.inPut();
            }
            usb.closeDevice();
        }
    }
    
    // 测试类：
    public class TestUSB {
        public static void main(String[] args) {
            Computer computer = new Computer();
            computer.powerOn();
            // 使用鼠标设备
            computer.useDevice(new Mouse());
            // 使用键盘设备
            computer.useDevice(new KeyBoard());
            computer.powerOff();
        }
    }

4. 接口的特性

接口类型是一种引用类型，使用interface来修饰，但是不能直接new接口的对象
类和接口之间用implements来实现
接口中每一个方法都是public的抽象方法, 即接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract（只能是public abstract，其他修饰符都会报错)

要注意的是从JDK1.8开始，允许有可以实现的方法，但这个方法只能是由default修饰的
JDK1.8中：接口中可以有静态的方法

接口中的方法是不能在接口中实现的，只能由实现接口的类来实现
重写接口中方法时，不能使用default访问权限修饰
接口中可以含有变量，但是接口中的变量会被隐式的(默认)指定为 public static final 变量
实现类重写接口中的抽象方法，必须加上public来修饰
接口中不能有静态代码块和构造方法
接口虽然不是类，但是接口编译完成后字节码文件的后缀格式也是.class
如果不想实现接口当中的抽象方法，那么实现类必须设置为抽象类；但是如果这个类再被其它类继承，那么必须重写抽象方法
一个类可以实现多个接口，使用implements用逗号隔开

5. 实现多个接口

在Java中，类和类之间是单继承的，一个类只能有一个父类，即 Java中不支持类的多继承，但是一个类可以实现多个接口，使用 implements 用逗号隔开；可以用接口达到多继承的效果，解决了Java中类不支持多继承的问题。

下面的代码展示了 Java 面向对象编程中最常见的用法: 一个类继承一个父类, 同时也可以实现多种接口.

    //动物类
    class Animal {
        protected String name;
        public Animal(String name) {
            this.name = name;
        }
    }
    //提供一组接口, 分别表示 "会飞的", "会跑的", "会游泳的".
    interface IFlying {
        void fly();
    }
    interface IRunning {
        void run();
    }
    interface ISwimming {
        void swim();
    }
    //猫, 是会跑的.
    class Cat extends Animal implements IRunning {
        public Cat(String name) {
            super(name);
        }
        @Override
        public void run() {
            System.out.println(this.name + "正在用四条腿跑");
        }
    }
    //鱼, 是会游的.
    class Fish extends Animal implements ISwimming {
        public Fish(String name) {
            super(name);
        }
        @Override
        public void swim() {
            System.out.println(this.name + "正在用尾巴游泳");
        }
    }
    //青蛙, 既能跑, 又能游
    class Frog extends Animal implements IRunning, ISwimming {
        public Frog(String name) {
            super(name);
        }
        @Override
        public void run() {
            System.out.println(this.name + "正在往前跳");
        }
        @Override
        public void swim() {
            System.out.println(this.name + "正在蹬腿游泳");
        }
    }
    //鸭子，可以飞、跑和游泳
    class Duck extends Animal implements IRunning, ISwimming, IFlying {
        public Duck(String name) {
            super(name);
        }
        @Override
        public void fly() {
            System.out.println(this.name + "正在用翅膀飞");
        }
        @Override
        public void run() {
            System.out.println(this.name + "正在用两条腿跑");
        }
        @Override
        public void swim() {
            System.out.println(this.name + "正在漂在水上");
        }
    }

继承表达的含义是 is - a 语义, 而接口表达的含义是具有 xxx 特性 .

猫是一种动物, 具有会跑的特性.

青蛙也是一种动物, 既能跑, 也能游泳

鸭子也是一种动物, 既能跑, 也能游, 还能飞

这样的设计充分体现出多态的好处, 我们可以"忘记"类型；有了接口之后, 类的使用者就不必关注具体类型, 而只关注某个类是否具备某种能力；通过接口可以让其具备这种能力，进而通过接口引用实现多态。

比如下面的funRun方法

    public static void funRun(IRunning running) {
            running.run();
    }

在这个方法内部, 我们并不关注到底是哪种动物, 只要参数是会跑的就行

    public class Test {
        public static void funRun(IRunning running) {
            running.run();
        }
        public static void main(String[] args) {
            Cat cat = new Cat("小猫");
            funRun(cat);
    
            Frog frog = new Frog("小青蛙");
            funRun(frog);
        }
    }

甚至参数可以不是 “动物”, 只要会跑!

    class Robot implements IRunning {
        private String name;
        public Robot(String name) {
            this.name = name;
        }
        @Override
        public void run() {
            System.out.println(this.name + "正在用轮子跑");
        }
    }
    
    public class Test {
        public static void funRun(IRunning running) {
            running.run();
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Robot robot = new Robot("机器人");
            funRun(robot);
        }
    }

6. 接口间的继承

在Java中，类和类之间是单继承的，一个类可以实现多个接口， 接口与接口之间可以多继承 。

用接口可以达到多继承的目的。接口可以继承一个接口, 达到复用的效果. 使用 extends 关键字.

接口间的继承相当于把多个接口合并在一起.

    interface IFLying {
        void flying();
    }
    interface ISwimming {
        void swimming();
    }
    interface IRunning {
        void running();
    }
    //把IRunning,ISwimming,Iflying全部继承到IThreehabitat上
    interface IThreehabitat extends IFLying,IRunning,ISwimming{
    
    }
    
    class Animal {
        public String name;
    
        public Animal(String name) {
            this.name = name;
        }
    
    }
    
    class Duck extends Animal implements IThreehabitat {
    
        public Duck(String name) {
            super(name);
        }
    
        @Override
        public void flying() {
            System.out.println(name + "正在飞！");
        }
    
        @Override
        public void swimming() {
            System.out.println(name + "正在游泳！");
        }
    
        @Override
        public void running() {
            System.out.println(name + "正在跑！");
        }
    }
    
    
    
    public class Test {
        public static void func(IThreehabitat iThreehabitat) {
            iThreehabitat.flying();
            iThreehabitat.running();
            iThreehabitat.swimming();
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            func(new Duck("小黄"));
        }
    }