到底哪裡抽象了？

Java Essence: 到底哪裡抽象了？

在Java當中，你還可以定義抽象類別（Abstract Class）。表面上看來，定義類別時僅宣告方法名稱而不實作當中的邏輯，因為該方法定義不完整，這樣的方法稱之為抽象方法（Abstract Method），如果一個類別中包括了抽象方法，因為該類別定義不完整，所以該類別稱之為抽象類別。在繼承了什麼？中看過一個基本的例子。

然而事實上，不管類別是否標示為abstract，定義類別，本身就是在進行抽象化，到底什麼稱之為抽象？「象」這個字眼最直接的描述，就是代表著「事物的輪廓」，你看到一隻麻雀、一隻鴿子、一隻雞，你會知道它們都是鳥，因為從它們形態的輪廓上，你可以歸納（抽）出一些共同的表象（象）。有些共同表象看得到具體的行為，但有些不是。

所以如何使用抽象類別，其中一個方式就是在如何為你所定義的類別歸納出一些共同的表象，並發掘出其中無法看出具體行為的部份。單純地以一隻麻雀、一隻鴿子、一隻雞，假設你所看到的共同表象是一對翅膀、一對腳、會振翅，因而抽取出來定義為鳥類所應共同具有的特性：

public abstract class Bird {
private int leg;
private int wing;
public abstract void flutter();
}

這是抽象類別的基本使用方式之一。

「象」這個字眼也可以進一步描述為「流程的輸廓」，不僅僅是「表象」，也就是這個事物在進行某個行為時，整個流程的大致順序。舉個例子來說，猜數字遊戲的流程大致就是：

顯示訊息（歡迎）
隨機產生數字
遊戲迴圈
顯示訊息（提示使用者輸入）
取得使用者輸入
比較是否猜中
顯示訊息（輸入正確與否）

在描述流程輸廓時，並沒有提及如何顯示訊息、沒有提及如何取得使用者輸入等具體的作法，只是歸納出一些共同的流程步驟。

public abstract class GuessGame {
    protected String welcome;
    protected String prompt;
    protected String correct;
    protected String bigger;
    protected String smaller;

    public void go() {
        message(welcome);

        int number = (int) (Math.random() * 10);
        int guess = 0;
        do {
            message(prompt);
            guess = guess();
            if(guess > number) {
                message(bigger);
            }
            else if(guess < number) {
                message(smaller);
            }
        } while(guess != number);

        message(correct);
    }

    protected abstract void message(String message);
    protected abstract int guess();
}

如果是個文字模式下的猜數字遊戲，可以將顯示訊息、取得使用者輸入等以文字模式下的具體作法實現出來。例如：

import java.util.Scanner;

public class ConsoleGame extends GuessGame {
    private Scanner scanner;

    public ConsoleGame() {
  welcome = "歡迎";
        prompt = "輸入";
        correct = "猜中了";
        bigger = "你猜的比較大";
        smaller = "你猜的比較小";
        scanner = new Scanner(System.in);
    }

    protected void message(String msg) {
        System.out.println(msg);
    }

    protected int guess() {
        return scanner.nextInt();
    }
}

你可以這麼使用：

GuessGame game = new ConsoleGame();
game.go();

抽象還可以再更進一步，不僅是流程的抽象，還可以是所使用物件的抽象。舉個例子來說，你正在設計一個文字編輯器的框架，實際上文字編輯器會開啟的格式並不知道，但基本文件處理的幾個抽象流程打算事先定義下來：

public abstract class Editor {
    private Document document;
    public abstract Document createDocument();

    public void newDoc() {
        document = createDocument();
        document.show();
    }

    public void saveDoc() {
        if(document != null)
            document.save();
    }

    public void closeDoc() {
        if(document != null)
            document.close();
    }
}

public interface Document {
    void show();
    void save();
    void close();
}

這樣的作法，是將產生實際Document的責任推遲至子類別來實現，你僅抽象地定義父類別的流程與Document的行為（後者利用到介面來定義就是了）。也許你會設計一個XML編輯器，在實現createDocument()方具體指定所產生的Document物件：

public class XMLEditor extends Editor {
    public Document createDocument() {
        return new Document() {
                    public void show() { /* XML 文件顯示.... */ }
                    public void save() { /* XML 文件儲存.... */ }
                    public void close() { /* XML 文件關閉.... */ }
               };
    }
}

抽象所代表的是抽取出「事物的輪廓」，你如何決定輪廓就決定了你如何定義抽象，或者更具體而言，如何使用抽象類別。

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