java 抽象类、接口、内部类

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一、抽象类 (Abstract Class)

1.1 核心特性

• 不能被实例化：只能通过子类继承使用
• 可包含抽象方法：用abstract声明，无方法体
• 可包含具体方法：已实现的方法
• 可包含成员变量：可以是常量或变量

1.2 使用场景

• 定义多个子类的共同模板
• 需要部分方法实现，部分方法延迟到子类实现

1.3 代码示例

// 抽象类定义 abstract class Animal { // 抽象方法（无实现） public abstract void makeSound(); // 具体方法（有实现） public void breathe() { System.out.println("呼吸空气"); } } // 子类继承 class Dog extends Animal { @Override public void makeSound() { System.out.println("汪汪！"); } } // 使用示例 Animal myDog = new Dog(); myDog.makeSound(); // 输出：汪汪！ myDog.breathe(); // 输出：呼吸空气

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1.4 注意事项

• 抽象类可以有构造方法（供子类调用）
• 包含抽象方法的类必须是抽象类
• 子类必须实现所有抽象方法，否则子类也需声明为abstract

二、接口 (Interface)

2.1 核心特性

• 完全抽象（Java 8前）：所有方法默认public abstract
• 可包含默认方法（Java 8+）：用default关键字
• 可包含静态方法（Java 8+）：直接通过接口调用
• 成员变量默认public static final：即常量

2.2 使用场景

• 定义多个类需要遵守的行为契约
• 实现多重继承（java只能单继承，但是可以一个类可实现多个接口，间接多继承）

2.3 代码示例

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!// 接口定义 interface Flyable { // 抽象方法（默认public abstract） void fly(); // 默认方法（Java 8+） default void emergencyLanding() { System.out.println("紧急降落！"); } // 静态方法（Java 8+） static int maxSpeed() { return 2000; } } // 实现接口 class Airplane implements Flyable { @Override public void fly() { System.out.println("飞机引擎启动"); } } // 使用示例 Airplane a380 = new Airplane(); a380.fly(); // 输出：飞机引擎启动 a380.emergencyLanding(); // 输出：紧急降落！ System.out.println(Flyable.maxSpeed()); // 输出：2000

2.4 接口 vs 抽象类

三、内部类 (Inner Class)

3.1 四种类型

① 成员内部类 (Member Inner Class)

class Outer { private int x = 10; class Inner { void display() { System.out.println("访问外部类x：" + x); // 直接访问私有成员 } } } // 使用示例 Outer outer = new Outer(); Outer.Inner inner = outer.new Inner(); inner.display();

② 静态嵌套类 (Static Nested Class)

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!class Outer { static class StaticNested { void show() { System.out.println("静态嵌套类"); } } } // 使用示例 Outer.StaticNested nested = new Outer.StaticNested(); nested.show();

③ 局部内部类 (Local Inner Class)

class Outer { void method() { class Local { void print() { System.out.println("局部内部类"); } } Local local = new Local(); local.print(); } }

④ 匿名内部类 (Anonymous Inner Class)

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!interface Greeting { void greet(); } class Demo { void sayHello() { // 匿名内部类实现接口 Greeting g = new Greeting() { @Override public void greet() { System.out.println("你好，世界！"); } }; g.greet(); } }

3.2 使用场景

• 成员内部类：需要访问外部类私有成员时
• 静态嵌套类：与外部类关联但不需要访问实例变量
• 局部内部类：仅在某个方法内使用的类
• 匿名内部类：一次性使用的简单实现（如事件监听）

四、综合对比

抽象类 vs 接口 vs 内部类

五、实战案例

5.1 抽象类与接口结合使用

// 抽象类 abstract class ElectronicDevice { abstract void startup(); abstract void shutdown(); } // 接口 interface Rechargeable { void charge(); } // 子类实现 class Laptop extends ElectronicDevice implements Rechargeable { @Override void startup() { System.out.println("笔记本开机"); } @Override void shutdown() { System.out.println("笔记本关机"); } @Override public void charge() { System.out.println("Type-C充电中"); } }

5.2 复杂内部类应用

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!// 外部类 class Computer { private String model = "Alienware"; // 成员内部类 class CPU { void process() { System.out.println(model + "的CPU运行中"); // 访问外部类私有属性 } } // 静态嵌套类 static class RAM { void show() { System.out.println("内存容量16GB"); } } } // 使用示例 Computer pc = new Computer(); Computer.CPU cpu = pc.new CPU(); cpu.process(); // 输出：Alienware的CPU运行中 Computer.RAM ram = new Computer.RAM(); ram.show(); // 输出：内存容量16GB

六、常见问题解答

Q1：什么时候用抽象类？什么时候用接口？

• 用抽象类：多个相关类共享代码，需要定义非public修饰的成员
• 用接口：定义不相关类的共同行为，需要多继承特性

Q2：内部类会生成独立的.class文件吗？

• 成员内部类：Outer$Inner.class
• 匿名内部类：Outer$1.class（数字递增）

Q3：Java 8接口的默认方法有什么作用？

• 允许接口添加新方法而不破坏现有实现类
• 例如：List接口添加的sort()方法

通过以下练习巩固知识：

1. 创建抽象类Shape，子类Circle和Rectangle实现calculateArea()
2. 设计接口Drawable包含draw()方法，让多个类实现
3. 在Library类中创建Book成员内部类，管理书籍信息