一、從現實到代碼：抽象的概念¶
想象一下，我們去動物園看到各種動物：貓、狗、鳥。它們都屬於“動物”這個大類，有共同的特徵（比如會呼吸、有生命），但具體行爲不同（貓“喵喵”叫，狗“汪汪”叫，鳥“喳喳”叫）。
在Java中，我們可以把“動物”抽象成一個模板，這個模板包含所有動物的共同特徵（比如“會叫”），但不具體實現“怎麼叫”——因爲不同動物叫的方式不一樣。這個模板就是抽象類，而“怎麼叫”就是抽象方法（只定義“要做什麼”，不定義“怎麼做”）。
二、爲什麼要定義抽象類？¶
抽象類的核心作用是提供通用模板，同時限制子類必須實現某些方法。具體來說有3個原因：
- 統一行爲規範：比如所有動物都要“叫”，抽象類規定“必須有叫的方法”，子類不能隨便省略，保證代碼風格一致。
- 避免不完整對象：抽象類本身不能直接創建對象（比如“動物”本身不存在，只有具體的貓、狗才存在），強制子類去實現細節，避免創建功能缺失的對象。
- 代碼複用：抽象類可以包含通用屬性和方法（比如所有動物都有“年齡”屬性，“喫飯”方法），子類直接繼承，不用重複寫代碼。
三、基礎語法解析¶
1. 定義抽象類¶
用 abstract 關鍵字修飾類，語法格式：
abstract class 類名 {
// 抽象方法（只聲明，無實現）
public abstract void 方法名();
// 非抽象方法（可以有具體實現）
public void 通用方法() {
System.out.println("這是通用方法");
}
}
注意：
- 抽象類可以有普通屬性（比如 int age;）和非抽象方法。
- 抽象類不能被 new 直接實例化（比如 new 抽象類名() 是錯誤的），只能被子類繼承。
2. 定義抽象方法¶
用 abstract 關鍵字修飾方法，語法格式：
public abstract void 方法名(); // 只有聲明，沒有大括號和具體邏輯
注意：
- 抽象方法必須由子類實現（除非子類也是抽象類）。
- 抽象方法不能是 private（子類無法訪問私有方法），也不能是 static（static 方法屬於類，而抽象方法無實現，矛盾）。
3. 子類繼承抽象類¶
子類必須實現抽象類中所有的抽象方法，否則子類也必須聲明爲抽象類。語法示例：
// 抽象類：動物
abstract class Animal {
public abstract void makeSound(); // 抽象方法：叫什麼聲（未實現）
public void eat() { // 非抽象方法：喫飯（具體實現）
System.out.println("動物在喫飯");
}
}
// 子類：狗（繼承Animal）
class Dog extends Animal {
// 必須實現抽象方法makeSound()
@Override
public void makeSound() {
System.out.println("汪汪汪！");
}
}
// 子類：貓（繼承Animal）
class Cat extends Animal {
@Override
public void makeSound() {
System.out.println("喵喵喵！");
}
}
四、示例代碼：用抽象類實現“動物叫”¶
// 抽象類：動物
abstract class Animal {
// 抽象方法：規定子類必須實現“叫”的行爲
public abstract void makeSound();
// 非抽象方法：所有動物都會喫飯（通用實現）
public void eat() {
System.out.println("動物正在喫飯");
}
}
// 子類：狗
class Dog extends Animal {
@Override
public void makeSound() {
System.out.println("狗：汪汪汪！");
}
}
// 子類：貓
class Cat extends Animal {
@Override
public void makeSound() {
System.out.println("貓：喵喵喵！");
}
}
// 測試類
public class TestAnimal {
public static void main(String[] args) {
// 只能通過子類實例化（抽象類不能直接new）
Animal dog = new Dog();
Animal cat = new Cat();
dog.makeSound(); // 輸出：狗：汪汪汪！
cat.makeSound(); // 輸出：貓：喵喵喵！
dog.eat(); // 輸出：動物正在喫飯（繼承通用方法）
}
}
五、關鍵點總結¶
- 抽象類定義：用
abstract class聲明，不能實例化。 - 抽象方法：用
abstract聲明，無方法體，子類必須實現。 - 子類規則：非抽象子類必須實現所有抽象方法；抽象子類可繼承抽象方法。
- 通用方法：抽象類可包含普通方法和屬性，子類直接複用。
小提醒：抽象類是“單繼承”的，子類只能繼承一個抽象類，但可以實現多個接口（後續會學）。如果需要強制子類實現某方法，抽象類是更靈活的選擇！