В объектно-ориентированном программировании (ООП) абстракция является основной идеей, которая помогает программистам описывать сложные системы, сводя их к ключевым свойствам, скрывая особенности реализации. В этом уроке программирования на Java мы рассмотрим, что такое абстракция, почему она полезна и как ее использовать.
Чтобы стать разработчиком Java, вы можете записаться на курсы Java.
Что такое абстракция в Java?
Термин «абстракция» описывает метод предоставления потребителям упрощенной версии системы, скрывая при этом технические особенности. Он используется, чтобы уменьшить кажущуюся сложность системы, раскрывая только те функции и поведение, которые действительно используются. Код, который был абстрагирован, проще, что повышает его удобство использования, ремонтопригодность и расширяемость.
Абстракции помогают инкапсулировать сложность, делая ее более управляемой и работоспособной, представляя упрощенную картину системы. Поскольку абстрактные классы и интерфейсы могут использоваться в качестве моделей для разработки новых классов с похожим поведением, абстракция также поощряет повторное использование кода. Есть два основных способа достижения абстракции в Java: абстрактные классы и интерфейсы.
Что такое абстрактный класс в Java?
В Java есть два типа классов: конкретные и абстрактные. Абстрактный класс — это не тот, который можно создать, а тот, который предлагает общий интерфейс для реализации его подклассов. Этот фрагмент кода Java показывает, как создать абстрактный класс:
абстрактный класс
Транспортное средство {
абстрактный недействительный ход();
}
общественный класс Car расширяет Vehicle {
недействительный ход () {
System.out.println("Внутри метода перемещения класса Car...");
}
public static void main(String args[]) {
Объект автомобиля = новый автомобиль();
объект.переместить();
}
}
Вот что нужно помнить об абстрактных классах Java:
· Ключевое слово abstract используется для определения абстрактного класса в Java.
· В Java абстрактный класс может содержать как нестатические, так и статические члены, такие как конструкторы и окончательные методы.
· В Java абстрактный класс может быть расширен, но не создан.
· В Java как абстрактные, так и неабстрактные члены могут быть частью абстрактного класса.
Что такое абстрактный метод Java?
Методы, указанные с помощью ключевого слова abstract в абстрактном классе, не реализуются там, но должны находиться в подклассах, расширяющих этот класс. В приведенном выше фрагменте кода показан абстрактный метод с именем move. Обратите внимание на реализацию этой функции в классе Car. Следующий фрагмент кода демонстрирует использование абстрактного метода ускорение() в классе Vehicle.
общественный абстрактный класс транспортного средства {
защищенный int yearOfManufacture;
общественное транспортное средство (int yearOfManufacture) {
this.yearOfManufacture = yearOfManufacture;
}
общественное абстрактное ускорение недействительными();
}
Что такое интерфейс Java?
Класс может объявить интерфейс, чтобы обеспечить набор ожидаемого поведения для своих экземпляров. Он используется для создания модуля или компонента API (интерфейс прикладного программирования) и приближения к абстракции. Интерфейсы объявляются с помощью ключевого слова interface, а их методы автоматически становятся общедоступными и абстрактными. Чтобы полностью «реализовать» интерфейс, класс должен предоставить реализации для всех общедоступных методов интерфейса.
Пример интерфейса Java выглядит следующим образом:
форма публичного интерфейса {
общественная двойная getArea();
публичный двойной getPerimeter();
}
Интерфейс в Java — это контракт между классом и остальным миром, записанный в виде набора абстрактных методов и констант. Интерфейсы позволяют программированию на Java быть очень гибким и модульным, уменьшая тесную связь между классами.
Абстрактное ключевое слово Java и как его использовать:
При определении абстрактных методов или классов в Java ключевое слово abstract используется как спецификатор без доступа. Имейте в виду, что вы можете использовать ключевое слово abstract для классов и методов, но не для переменных или объектов.
Ключевое слово Extends в Java и его использование:
Расширенное ключевое слово в Java позволяет разработчикам создавать подкласс, который имеет те же черты и поведение, что и его суперкласс. Использование ключевого слова extends влечет за собой сначала создание родительского класса, а затем создание подкласса, который расширяет этот класс, чтобы иметь доступ ко всем незакрытым членам родительского класса.
Преимущества абстракции Java
У абстракции есть ряд преимуществ для Java-программистов:
· Абстракция помогает инкапсулировать сложность системы, делая ее более управляемой, предоставляя только те функции и поведение, которые действительно необходимы.
· Абстракция поощряет адаптируемость и расширяемость программных архитектур. Сохраняя согласованный интерфейс и скрывая детали реализации, новые функции могут быть добавлены в существующую систему с относительной легкостью.
· Абстракция улучшает удобство сопровождения кода за счет централизации определения общего поведения.
· Полиморфизм Абстракция делает возможным полиморфизм, делая его таким, что многочисленные классы могут реализовывать один и тот же интерфейс, даже если они делают это по-разному.
Ограничения абстракции
Несмотря на свою полезность, абстракция Java имеет определенные недостатки:
· Абстракция может затруднить понимание и поддержку кода, поскольку она добавляет уровни абстракции.
· Абстракция может снизить эффективность, поскольку она требует дополнительной работы для обеспечения стандартного интерфейса и сокрытия особенностей реализации.
· Абстракция, если она не продумана тщательно, может привести к чрезмерной инженерии, что, в свою очередь, увеличивает время разработки и создает ненужную сложность.
· Абстракция полезна во многих ситуациях, но у нее крутая кривая обучения, из-за чего новичкам сложно понять идеи и разработать эффективный код.
Заключение
Абстракция — это мощный метод снижения сложности, улучшения удобства сопровождения кода и увеличения возможности его повторного использования. Он упрощает систему, помогает в тестировании, отладке и обновлении, а также облегчает создание модульного и адаптируемого кода.
Хотя у абстракции есть много преимуществ, она также может привести к чрезмерному проектированию, увеличению сложности кода и снижению производительности. Чтобы получить наилучшие результаты, вам нужно разумно использовать абстракцию и найти золотую середину между ее преимуществами и недостатками.
Вы можете записаться на онлайн-курс Java, чтобы подробно разобраться в этой теме.
