2024-03-13  阅读(63)
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回答

接口和抽象类是 Java 中实现抽象的两种不同的方式。它们都不能被实例化,可以包含方法声明,但是在使用方式、目的和能力上有明显的不同。

1、方法声明

  • 在 Java 8 以前,接口是只能声明方法,不能实现方法。在 Java 8 以后,接口可以有默认方法。
  • 抽象类可以有抽象方法(不提供方法实现)和具体方法(提供方法实现)。

2、属性

  • 接口中属性默认是public static final的。同时,接口中的修饰符必须是 public,不允许使用其他的修饰符,如果声明了某个属性也必须要求初始化。
  • 抽象类中的属性对修饰符没有要求,可以是 public、protected、private。

3、继承与实现

  • 接口可以被实现,也可以被继承,同时一个类可以实现多个接口,一个接口也可以继承多个接口。
  • 抽象类只能被继承,且一个类只能继承一个抽象类。

4、构造器

  • 接口没有构造器
  • 抽象类可以有构造器,但是它不支持实例化,它的构造器的意义在于完成属性的初始化操作。

5、思想

  • 接口体现的是一种契约,让实现类按照契约提供实现。
  • 抽象类体现的 is-a 的关系,子类和父类存在某些共性。

扩展

下面这个部分是大明哥很久以前写一个关于接口和抽象在设计层次的不同,对各位小伙伴应该会有帮助。

接口和抽象类只有从设计理念的角度才能看出它们的本质所在。一般来说他们存在如下三个不同点:

  • 抽象层次不同。抽象类是对类抽象,而接口是对行为的抽象。抽象类是对整个类整体进行抽象,包括属性、行为,但是接口却是对类局部(行为)进行抽象。
  • 跨域不同。抽象类所跨域的是具有相似特点的类,而接口却可以跨域不同的类。我们知道抽象类是从子类中发现公共部分,然后泛化成抽象类,子类继承该父类即可。但是接口不同,实现它的子类可以不存在任何关系、共同之处。例如猫、狗可以抽象成一个动物类抽象类,具备叫的方法。鸟、飞机可以实现飞 Fly 接口,具备飞的行为,但我们总不能将鸟、飞机共用一个父类吧!所以说抽象类所体现的是一种继承关系,要想使得继承关系合理,父类和派生类之间必须存在"is-a" 关系,即父类和派生类在概念本质上应该是相同的。对于接口则不然,并不要求接口的实现者和接口定义在概念本质上是一致的, 仅仅是实现了接口定义的契约而已。
  • 设计层次不同。对于抽象类而言,它是自下而上来设计的,我们要先知道子类才能抽象出父类,而接口则不同,它根本就不需要知道子类的存在,只需要定义一个契约即可,至于什么子类、什么时候、怎么实现它一概不知。比如我们只有一个猫类在这里,如果你这时就抽象成一个动物类,是不是设计有点儿过度了?我们起码要有两个动物类,猫、狗在这里,我们再抽象他们的共同点形成动物抽象类吧!所以说抽象类往往都是通过重构而来的!但是接口就不同,比如说飞,我们根本就不知道会有什么东西来实现这个飞接口,怎么实现也不得而知,我们要做的就是事前定义好飞的行为接口。所以说抽象类是自底向上抽象而来的,接口是自顶向下设计出来的

为了更好的阐述他们之间的区别,下面将使用一个例子来说明。该例子引自:http://blog.csdn.net/ttgjz/article/details/2960451

我们有一个 Door 的抽象概念,它具备两个行为 open()close(),此时我们可以定义通过抽象类和接口来定义这个抽象概念:

抽象类:

abstract class Door{
    abstract void open();
    abstract void close();
}

接口:

interface Door{
    void open();
    void close();
}

至于其他的具体类可以通过使用 extends 使用抽象类方式定义 Door 或者 Implements 使用接口方式定义Door,这里发现两者并没有什么很大的差异。

但是现在如果我们需要门具有报警的功能,那么该如何实现呢?

解决方案一:给 Door 增加一个报警方法 clarm()

abstract class Door{
    abstract void open();
    abstract void close();
    abstract void alarm();
}

或者

interface Door{
    void open();
    void close();
    void alarm();
}

这种方法违反了面向对象设计中的一个核心原则 ISP (Interface Segregation Principle),在 Door 的定义中把 Door 概念本身固有的行为方法和另外一个概念"报警器"的行为方法混在了一起。这样引起的一个问题是那些仅仅依赖于 Door 这个概念的模块会因为"报警器"这个概念的改变而改变,反之依然。

解决方案二

既然 open()close()alarm() 属于两个不同的概念,那么我们依据 ISP 原则将它们分开定义在两个代表两个不同概念的抽象类里面,定义的方式有三种:

  • 两个都使用抽象类来定义
  • 两个都使用接口来定义
  • 一个使用抽象类定义,一个是用接口定义

由于 java 不支持多继承所以第一种是不可行的。后面两种都是可行的,但是选择何种就反映了你对问题域本质的理解。

如果选择第二种都是接口来定义,那么就反映了两个问题:

  1. 我们可能没有理解清楚问题域,AlarmDoor 在概念本质上到底是门还报警器。
  2. 如果我们对问题域的理解没有问题,比如我们在分析时确定了 AlarmDoor 在本质上概念是一致的,那么我们在设计时就没有正确的反映出我们的设计意图。因为你使用了两个接口来进行定义,他们概念的定义并不能够反映上述含义。

第三种,如果我们对问题域的理解是这样的:AlarmDoor 本质上是 Door,但同时它也拥有报警的行为功能,这个时候我们使用第三种方案恰好可以阐述我们的设计意图。AlarmDoor 本质是门,所以对于这个概念我们使用抽象类来定义,同时 AlarmDoor 具备报警功能,说明它能够完成报警概念中定义的行为功能,所以alarm可以使用接口来进行定义。如下:

abstract class Door{
    abstract void open();
    abstract void close();
}
 
interface Alarm{
    void alarm();
}
 
class AlarmDoor extends Door implements Alarm{
    void open(){}
    void close(){}
    void alarm(){}
}

这种实现方式基本上能够明确的反映出我们对于问题领域的理解,正确的揭示我们的设计意图。其实抽象类表示的是"is-a"关系,接口表示的是"like-a"关系,大家在选择时可以作为一个依据,当然这是建立在对问题领域的理解上的,比如:如果我们认为 AlarmDoor 在概念本质上是报警器,同时又具有 Door 的功能,那么上述的定义方式就要反过来了。

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