【JavaSE】抽象类、接口

接口的诞生

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接口其实就是一种标准一种规范。

先从生活中的例子讲起,理解含义和概念后，再去理解程序会更容易理解一些。

生活中接口无处不在，比如著名的USB接口，大家可以试想一下，如果没有像USB这种统一的标准我们会有多麻烦。

拿电脑端来举例：



这台电脑只有A 接口，另一台电脑只有B 接口，一万台电脑就可以有一万个接口，那你该怎么去买数据线？

就算买了数据线，也只能用在一台电脑上换一个电脑就完全没用了。

而这只是数据线的其中一头，另一头的接口也没统一呢。

比如手机接口也不统。一万个手机就有一万个接口，这该有多麻烦。现在安卓和苹果，不能互用充电线，我们都觉得麻烦了，真要一个手机一种接口，那只怕心态崩了。如果没有一个统一的标准，那无论对设备厂商，还是对我们用户来说，都非常痛苦。所以统一标准和制定规范一定是各行各业都需要做也都想做的事情，那这个标准和规范就可以理解为接口。生活中的例子讲完，我们来延申到程序。

每项技术的产生，肯定是有其原因的。理解了技术的诞生经过，一般也就理解了技术本身。

那接口是如何诞生的呢？



假设现在是一个没有对象，只有基本数据类型和函数的世界，当我们的数据和函数多了维护起来就越发困难

于是我将其中一些有关联性质的数据和函数封装了起来，类和对象就这么诞生了，我只需要创建一个对象就拥有了特定的属性和方法，这些属性和方法都聚合在了一个实例上，维护起来比较方便。可还有一个问题，现在大多数类的属性和方法都差不多，完全没必要每次重新定义

于是乎我将这些重复的东西封装到一个类中，其他子类只需要复用它即可，继承就这么诞生了，子类继承父类之后，便拥有了父类的属性和方法，同时可以扩展自己的特性。



我们经常指定一个父类然后接收多个子类，在程序执行的时候，能自行发挥各种子类自己的特性，这一机制就是之前讲过的多态，很多时候我们发现父类完全没必要实现所有逻辑，也没必要创建父类对象，因为我们就是想让各种各样的子类来完成不同的逻辑。



这时候我们就可以将，父类的方法抽象出来，抽象类就这么诞生了，这里的抽象类其实已经有了标准和规范的意思，抽象方法就可以理解为一个对外的标准，子类就是这些标准的实现方，然后我们会发现，抽象类还不算彻底的抽象，因为它除了抽象方法外，还有成员属性，可我们很多时候，就是想指定一个纯粹的标准，让子类只去实现抽象方法，不想让子类再去继承别的东西。

于是乎我们将抽象类更进一步的抽象，接口就这么诞生了，接口只有方法没有成员属性，子类继承接口后，唯一能做的就是重写方法，所以说接口就是一种标准一种规范，它规定号方法模板后，子类都得按照这个来实现。说到这大家应该就能体会到接口在程序中的作用，就是定义方法让子类实现，然后供调用方调用。

映射到生活中子类就是设备厂商，接口调用方就是我们用户，只管使用，而不用操心各个设备的差异，概念性和比喻的东西讲完了，再来讲一讲，接口在程序中的具体运用：当我们想操作多个拥有共性的对象时，就可以用到接口

比如：我想打印一个数据集

    public static void printConllection(Collection collection){
	if(collection == null){
	     return;
	}
	System.out.println("数据数量"+ collection.size())
	System.out.println("数据"+ collection.size())
    }

    public static void main(String[] args){
	printCollection(new ArrayList());
	PrintCollection(new HashSet());
    }

就可以用到Java 的Collection接口，我将方法参数定义成Collection 别人就可以传任何 Collection 的子类进来了，ArrayList 可以，HashSet也可以，根本不用关心，数据是用哪个集合来存储的，Collection 有上百个子类别人爱用哪个用哪个，都不会影响到我的打印逻辑，就好像USB接口定义好后，你插U盘也好，手机充电线也好，这就是我们常说的面向接口开发

抽象类和接口的异同

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首先我们知道抽象类和接口都是为了将方法进行抽象，然后让子类去实现

    public abstract class Animal{
	public abstract void eat();
   }

    public interface Runnable{
	public abstract void run();
    }

所以可以定义抽象方法就是这者第一个相同点。

在接口诞生中说过，这种类是没有必要创建实例对象的，所以第二个相同点就是不能创建本类对象，只能由子类去实例化子类对象。

两者最为明显的一个差异点，就是子类要扩展它们时使用的关键字不同，称呼不同但本质一样

// 继承抽象类
public class Dog extends Animal{}

// 实现接口
public class Thread implements Runnable {}

然后时抽象类可以去实现接口，而接口只能继承接口，不能继承类

public abstract class Animal implements A{}

public interface Runnable extends A,B,C{}

同时一个类最多只能继承一个父类，但可以实现多个接口。

public abstract class pet extends Animal implements A,B,C {}

所以当我们发现既可以用抽象类也可以用接口时，尽量去选择接口，这样子类的灵活度会更高

在接口的诞生我们说过，抽象类更进一步地抽象后就诞生了接口，接口比抽象类更纯粹，因为它没有成员属性，只有方法，子类实现接口后，唯一能做的就是重写方法，不像抽象类，子类继承抽象类后，连带父类的成员属性一起继承了。

  public abstract class Animal {
	protocted String name;

	public abstract void eat();
  }

  public interface Runnable {
	public static final String CRAB = "螃蟹";

	public abstract void run();
  }

抽象类可以定义成员属性，而接口不能定义成员属性,只能定义静态属性，而且只能用final 关键字定义静态常量，不能定义静态变量，接口还没有构造器，可以说是非常的纯粹了。

说白了接口就是一个只有方法和静态常量的类

这里有人可能会疑惑，抽象类都不能被实例化，还要个构造器有啥用，它的用处是限定子类的构造行为。

比如：抽象类可以将构造器定义好几个参数，子类要想实例化则必须想办法传入这几个参数

    public abstract class Animal{
	protected String name;
	protected Animal(String name){
	    this.name=name;
	}

	public abstract void eat();
    }

    class Dog extends Animal{
	public Dog(String name) {
	   super(name);
	}

	@Override
	public void eat() {
	    System.out.println(name + "要开吃了~");
	}
    }

两者异同就说完了，额外说明一些版本之前的差异

其实接口在Java8 之前更加纯粹，那时接口只能定义抽象方法，不能自己实现方法，也不能定义静态方法，到了Java 8才可以定义静态方法以及可以用 default 关键字来实现方法，这里不要死记硬背，一定要去理解 Java 设计者背后的意图，为什么突然在Java 8就加了这个特性呢？因为Java 8 许多原有的接口，新增了很多方法，这些新增的方法会影响到之前的子类如果你继承了某个接口，突然接口新增了一个方法，而你没有去实现，你的子类就会编译失败，为了保证向下兼容性，Java 8就推出了default关键字，被default关键字修饰的方法就不是抽象方法了，也就不会强制要求已有的子类去实现方法，default方法出现后，大家发现还挺好用，就大量在接口中去实现一些默认逻辑，可是一个方法中实现复杂逻辑，就会导致代码难以维护，于是Java 9又推出了一个新特性，那就是能在接口中，定义private 方法，这样就可以将一些内部逻辑拆开了，可以发现越到后面抽象类和接口的差异也就越小。

总结

	抽象类（abstract class）	接口（interface）
定义	包含抽象方法的类	主要是抽象方法和静态常量的类
组成	构造器、抽象方法、普通成员方法、成员变量、静态方法、静态常量、常量	静态常量、抽象方法、default 方法、静态方法（Java8）私有方法（Java9）
使用	子类继承抽象类（extends）	子类实现接口（implements）
关系	子类只能继承一个抽象类，抽象类可以实现多个接口	子类可以实现多个接口，接口不能继承类，但可以继承多个接口
选择	如果需要继承父类的成员变量，或需要控制子类的实例化，则选抽象类	优先选择接口，避免单继承的局限性