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Java Gossip: 抽象类别（Abstract class）

当您定义类别时，可以仅宣告方法名称而不实作当中的逻辑，这样的方法称之为「抽象方法」（Abstract method），如果一个方法中包括了抽象方法，则该类别称之为「抽象类别」（Abstract class），抽象类别是个未定义完全的类别，所以它不能被用来生成对象，它只能被扩充，并于扩充后完成未完成的抽象方法定义。

在Java中要宣告抽象方法与抽象类别，您使用"abstract"关键词，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别：

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();
}

在宣告类别时使用"abstract"关键词，表示这是一个抽象类别，在这个类别中，您定义了start()方法，当中先实作比大小游戏的基本规则，然而 您不实作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"关键词，可以仅定义方法而不实作其内容。

使用这个类别的办法是扩充它，并完成当中未定义完全的抽象方法showMessage()与getUserInput()，例如实作一个简单的文字接口游戏类别：

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别是不是可以运作：

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，一个基底类别的对象参考名称，可以用来指向其衍生类别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类型的参考名称，它可以操作子类别 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参考名称，您可以操作 ConcreteGuessGame的实例之setNumber()与start()方法，这是多型（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!

今天如果您想要实作一个有窗口接口的比大小游戏，则您可以扩充AbstractGuessGame并实作您的抽象方法showMessage()与 getUserInput()，事实上，上面的例子是 Template Method 模式 的一个实际例子，使用抽象类别与方法来实作Template Method 模式，在很多应用场合都可以见到。