面试题：Java抽象类在构建图形绘制系统中的应用

Question

假设你要设计一个简单的图形绘制系统，有圆形、矩形等图形。请使用Java抽象类来设计这个系统的基本框架，说明抽象类的定义、抽象方法以及如何在具体图形类中实现这些抽象方法。

Answer 1

1. 抽象类定义：
   • 定义一个抽象类Shape，它作为所有图形类的基类。在Java中，使用abstract关键字来定义抽象类。

   abstract class Shape {
       // 抽象类可以包含成员变量
       protected String color;
   
       // 构造函数
       public Shape(String color) {
           this.color = color;
       }
   
       // 抽象方法，具体实现由子类完成
       public abstract void draw();
   }
   

2. 抽象方法：
   • 在上述Shape抽象类中，draw方法被声明为抽象方法。抽象方法只有方法声明，没有方法体，使用abstract关键字修饰。抽象方法强制要求子类必须实现该方法，这样可以保证所有具体图形类都有绘制自身的能力。
3. 具体图形类实现抽象方法：
   • 圆形类：

   class Circle extends Shape {
       private double radius;
   
       public Circle(String color, double radius) {
           super(color);
           this.radius = radius;
       }
   
       @Override
       public void draw() {
           System.out.println("Drawing a " + color + " circle with radius " + radius);
       }
   }
   

   • 矩形类：

   class Rectangle extends Shape {
       private double width;
       private double height;
   
       public Rectangle(String color, double width, double height) {
           super(color);
           this.width = width;
           this.height = height;
       }
   
       @Override
       public void draw() {
           System.out.println("Drawing a " + color + " rectangle with width " + width + " and height " + height);
       }
   }
   

在上述代码中，Circle和Rectangle类继承自Shape抽象类，并实现了draw抽象方法，从而能够根据自身特性完成绘制操作。