6.1　抽象方法和抽象类

在设计动物基类Animal时，考虑到不同的动物的睡觉方式不一样，比如一般动物躺着睡觉，而马站着睡觉，所以在设计sleep方法时，我们给sleep方法添加一个abstract关键字来声明该方法是一个抽象的方法，如代码6.1所示。

可以看到，抽象方法就是使用abstract关键字声明的没有方法体的方法。

编译Animal.java，编译器提示如图6-1所示的错误。

Horse类继承自Animal类，并且也覆盖了抽象方法sleep，那为什么还会报错呢？错误的真正原因是：sleep是抽象方法，因此该方法所在的类必须声明为抽象类，即用关键字abstract声明类。为什么要这样做呢？这是为了避免当实例化一个含有抽象方法的类的对象时，若类中含有抽象方法，则意味着该种行为是不确定的。如果允许你实例化该类的对象，那么当你调用对象的抽象方法时，应该给出什么样的表现行为呢？

修改代码6.1，将Animal类声明为抽象的，如代码6.2所示。

注意，abstract关键字，要放在class关键字之前，一般是放在public访问说明符之后。若将类声明为抽象的，则该类将无法被实例化。

再次编译Animal.java并执行Horse，可以看到一切正常。

修改代码6.2，将覆盖的方法sleep注释起来，如代码6.3所示。

编译Animal.java，编译器提示如图6-2所示的错误。

由于Horse类继承自Animal类，但未覆盖Animal类的抽象方法sleep，因此Horse类的实现也是不完整的，不能用于实例化对象。为了保证非完整实现类不能产生对象，Java编译器要求将类声明为抽象的，也就是说，如果一个子类没有实现抽象基类中所有的抽象方法，那么子类也成为一个抽象类。

抽象类通常都是作为基类来使用的，可以在抽象类中定义派生类的公共行为（抽象方法），并提供一些基本的方法实现。

我们看一个类设计的例子，定义一个形状基类Shape，它有一个绘制方法draw，绘制什么形状呢？不确定，所以draw方法声明为abstract，Shape声明为抽象基类。从Shape派生出具体的形状子类：点（Point）、线（Line）、矩形（Rectangle）。一条线可以由两个点来确定，一个矩形可以由左上角和右下角的两个点来确定，因此Line类和Rectangle类还会用到Point类的对象，最终代码如6.4所示。

希望读者能够仔细阅读上述代码，这对掌握面向对象的类设计很有帮助。

上述程序的输出结果如下：

我们可以将一个没有任何抽象方法的类声明为abstract，避免由这个类产生对象。有时候，一个接口中声明了很多方法，但实现类往往只会用到其中很少的方法，为了减轻实现类的负担，可以编写一个基类对接口中声明的所有方法给出空实现（即只有代表方法体的一对花括号），由于这个类对接口中的方法都是空实现，直接使用该类的对象毫无意义，所以可以将该类声明为抽象的，以避免由该类直接产生对象。需要用到接口的类可以直接从这个基类派生，然后根据需要重写相应的方法即可。虽然基类是抽象的，但其中的方法都是有实现的（虽然是空实现），所以并不需要去覆盖所有的方法。可参看Java类库中的java.awt.event.WindowListener接口和java.awt.event.WindowAdapter类。关于接口，请参看下一节。

构造方法、静态方法、私有方法、final方法不能被声明为抽象的。这些方法有一个共同点，就是不能被覆盖，如果允许它们声明为抽象的，但是子类又不能覆盖这些方法，那不就矛盾了吗？

题外话　熟悉C++的读者可以把Java的抽象方法视为C++类中的纯虚函数。