2015年1月4日 星期日

Java 抽象類別(Abstract class)



定義一個類別時,可以只宣告方法名稱而不實作邏輯,這樣稱之為抽象方法(Abstract method),如果一個類別中包含抽象方法,則該類別就稱之為抽象類別,抽象類別是未定義完全的類別,因此不能直接拿來生成物件,只能加以擴充,在Java中要定義抽象方法或類別時需要用到abstract關鍵字來宣告。
一、下面用一個簡單的比大小遊戲來說明抽象的概念,首先定義一個AbstraceCompareGame,我們定義一個start()方法,其中先實作比大小的遊戲規則,但是我們並不實作「顯示給使用者的互動訊息」,因此定義一個抽象方法showMessage(String message),與getUserInput(),僅定義方法不實作內容,目的讓其他類別去做擴充用,而其中也有一個private方法isExit()主要是在start內部邏輯作為判斷用,當使用者輸入的數字為負則跳離遊戲、public 出一個設定最大值的方法,讓外部去使用這個方法來設定電腦亂數的最大值,另外包括一些內部成員,BIG_OR_SMALL、LOSE_OR_WIN、WIN_OR_LOSE,主要是內部判斷比大小的規則及輸贏用。

public abstract class AbstractCompareGame {
    private int maxNum;
    private String[] BIG_OR_SMALL = {"大","小"};
    private String[] LOSE_OR_WIN = {"輸","贏"};
    private String[] WIN_OR_LOSE = {"贏","輸"};
    public void setMaxNum(int maxNum){this.maxNum = maxNum;}
    private boolean isExit(int num){return  num <= -1;}
    public void start(){
        int input = getUserInput(this.maxNum);
        while (!isExit(input)){
            int randomNum = (int) (Math.random() * maxNum);
            int compareIndex = randomNum % 2;
            showMessage(String.format("你的數字為%d,我的數字為%d,這次比誰的較「%s」",input,randomNum,BIG_OR_SMALL[compareIndex]));
            if (input < randomNum) showMessage(String.format("你出的數字比我小,你%s了!!!",LOSE_OR_WIN[compareIndex]));
            else if (input > randomNum)showMessage(String.format("你出的數字比我大,你%s了!!!",WIN_OR_LOSE[compareIndex]));
            else showMessage("平手!!!!");
            input = getUserInput(this.maxNum);
        }
        System.out.println("Exit the game!");
    }
    protected abstract int getUserInput(int maxNum);
    protected abstract void showMessage(String message);
}

二、接下來我們再用一個CompareGame類別去擴充上面的抽象類別,裡面主要實作了兩個抽象方法,getUserInput、showMessage,及使用了Scanner來讓使用者輸入。

public class CompareGame extends AbstractCompareGame{
    private Scanner scanner;
    public CompareGame(){
        scanner = new Scanner(System.in);
    }
    protected void showMessage(String message){
        System.out.println(message);
    }
    protected int getUserInput(int maxNum){
        System.out.println(String.format("請輸入0~%d的數字:", maxNum - 1));
        return scanner.nextInt();
    }
}

三、最後我們可以實際的來應用上面所設計的兩個類別,類別的型別可以是AbstractCompareGame也可以是CompareGame,只是new生成的類別為CompareGame(已實作的類別)。

 public static void main(String[] args) {
        AbstractCompareGame game = new CompareGame();
        game.setMaxNum(50);
        game.start();
    }

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