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Java Gossip: 抽象类（Abstract class）

当您定义类时，可以仅声明方法名称而不实现当中的逻辑，这样的方法称之为“抽象方法”（Abstract method），如果一个类中包括了抽象方法，则该类称之为“抽象类”（Abstract class），抽象类是个未定义完全的类，所以它不能被用来生成对象，它只能被继承，并于继承后完成未完成的抽象方法定义。

在Java中要声明抽象方法与抽象类，您使用"abstract"关键字，直接来看个应用的例子，下面定义一个简单的比大小游戏抽象类：

AbstractGuessGame.java

public abstract class AbstractGuessGame {
    private int number;
 
    public void setNumber(int number) {
        this.number = number;
    }
 
    public void start() {
        showMessage("Welcome");
 
        int guess;
        do {
            guess = getUserInput();
            if(guess > number) {
                showMessage("bigger than the goal number");
            }
            else if(guess < number) {
                showMessage("smaller than the goal number");
            }
            else
                showMessage("you win");
        } while(guess != number);
    }

    protected abstract void showMessage(String message);
    protected abstract int getUserInput();
}

在声明类时使用"abstract"关键字，表示这是一个抽象类，在这个类中，您定义了start()方法，当中先实现比大小游戏的基本规则，然而您不实现与使用者互动及讯息是如何显示的，这您分别定义为抽象方法showMessage()与 getUserInput()，在方法上使用"abstract"关键字，可以仅定义方法而不实现其内容。

使用这个类的办法是继承它，并完成当中未定义完全的抽象方法showMessage()与getUserInput()，例如实现一个简单的文字接口游戏类：

ConcreteGuessGame.java

import java.util.Scanner;
 
public class ConcreteGuessGame extends AbstractGuessGame {
    private Scanner scanner;
 
    public ConcreteGuessGame() {
        scanner = new Scanner(System.in);
    }
 
    protected void showMessage(String message) {
        System.out.println(message + "!");
    }
  
    protected int getUserInput() {
        System.out.print("input a number: ");
        return scanner.nextInt();
    }
}

接下来写个简单的测试程序，看看这个文字接口比大小游戏类是不是可以运作：

Test.java

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractGuessGame guessGame = 
                    new ConcreteGuessGame();
        guessGame.setNumber(50);
        guessGame.start();
    }
}

这边必须知道，一个基底类的对象引用名称，可以用来指向其衍生类的对象而不会发生错误，所以上面的这个指定是可以接受的：

AbstractGuessGame guessGame =
new ConcreteGuessGame();

由于guessGame仍是AbstractGuessGame类型的引用名称，它可以操作子类 ConcreteGuessGame的实例中名称相同的公开操作接口（方法），简单的说，透过guessGame引用名称，您可以操作 ConcreteGuessGame的实例之setNumber()与start()方法，这是多态（Polymorphism）操作的一个实际例子。

执行结果：

Welcome!
input a number: 10
smaller than the goal number!
input a number: 60
bigger than the goal number!
input a number: 50
you win!

今天如果您想要实现一个有视窗接口的比大小游戏，则您可以继承AbstractGuessGame并实现您的抽象方法showMessage()与 getUserInput()，事实上，上面的例子是 Template Method 模式的一个实际例子，使用抽象类与方法来实现Template Method 模式，在很多应用场合都可以见到。