【Java基础】接口和抽象类之间的对比

Java 中的接口和抽象类之间的对比

一、接口

Interface，将其翻译成插座可能就更好理解了。我们通常利用接口来定义实现类的行为，当你将插座上连接笔记本的三角插头拔掉，换成微波炉插上去的时候，你就会发现，这两样东西它都是三角插头的。那么这个三角插头就可以视为一种规则，而这两样电器就是两个实现了同样规则的构件了。因为实现了同样的规则，使得动态地将一个构件换成另外一个构件变得容易得多。那么在代码中也是相同地道理，当两个类实现了相同的接口，将客户端中原有实现类换成另外一个，就变得简单不过了。

首先，定义一个接口的代码如下：

[public] interface InterfaceName {

    void fun1();

}

接口中可以拥有变量和方法，但是接口中定义的变量会被隐式默认为 public static final 变量，并且也只能是这样，如果你使用其他的修饰符修饰，编译时会报错。同样的，方法也会默认被 public abstract 修饰。但是，你只能定义一个方法，而不能有方法的实现类，接口中的方法只能是抽象方法，这一点就和抽象类不同了（抽象类可以有方法实现）。

而接口对应实现类的实例代码如下

public class ClassName implements InterfaceName, OtherInterface, [...] {

    public void fun1() {
        // do something ...
    }

}

在 Java 中，类是单继承的，但是却可以继承多个接口，而接口可以继承多个接口。

二、抽象类

在 Java 语言中，类有两种：一种是具体类，另一种是抽象类。具体类可以实例化，抽象类不可以实例化。所以在这里可以想到，抽象类创建出来，就是用来被继承的，毕竟你不能用一个无法实例化的类来为你完成什么功能（当然这里不包括静态变量和方法的调用，但是如果只是用来做这些，那你为什么要把这个类声明为抽象类呢？）

在了解抽象类之前，我们先了解抽象方法：抽象方法是一种特殊的方法，它只有声明，而没有具体的实现:

abstract void fun1();

在抽类中的定义的抽象方法必须使用 absract 关键字修饰，同样抽象类也需要被 abstract 关键字修饰

[public] abstract class AbstractClassName {

    abstract void fun1();

}

如果一个类继承了抽象类，那么子类就必须要实现抽象类中定义的所有抽象方法，除非将子类也定义为抽象类。

三、对比

语法功能上的对比

• 接口只能包含抽象方法，而抽象类即可有普通方法，也能有抽象方法
• 接口不包含构造方法，抽象类中可以包含构造方法以备继承类扩充
• 接口中不能含有静态代码块以及静态方法，而抽象类可以有静态代码块和静态方法
• 接口只能定义静态常量属性，抽象类既可以定义普通属性，也可以定义静态常量属性

设计思想上的对比

我们口头上常说：实现一个接口，继承一个抽象类。其实这句话就已经将接口和抽象类之间的区别表现出来了。

接口更多的是被视为一种契约，契约里的方法是让你来实现的。当别人给定你一个接口，你就按接口中定义的方法去实现，那么就是在实现一份契约了。所以接口是其实是一些方法特征的集合，这些方法特征当然来自于具体方法，但是它们一般都是来自于一些在系统中不断出现的方法。一个接口只有方法的特征，而没有方法的实现，因此这些方法在不同的地方被实现的时候，可以具有不同的行为。

而抽象类更多的是被视为一个模板，它提供的是一个继承的出发点，是子类中的共有部分的集中实现。所以抽象类是一种模板式的设计，什么是模板式设计？最简单例子，大家都用过 ppt 里面的模板，如果用模板A设计了 ppt B和 ppt C，ppt B 和 ppt C 公共的部分就是模板A了，如果它们的公共部分需要改动，则只需要改动模板A就可以了，不需要重新对 ppt B 和 ppt C 进行改动。也就是说对于抽象类，如果需要添加新的方法，可以直接在抽象类中添加具体的实现，子类可以不进行变更；而对于接口则不行，如果接口进行了变更，则所有实现这个接口的类都必须进行相应的改动。

四、继承复用与规范实现之间的选择

接口是一种特殊的抽象类，那么在开发中，何时选用接口？何时选用抽象类呢？

• 优先选用接口

满足以下全部条件时，选用抽象类

• 子类是父类的一个特殊类，而不是父类的一个角色，也就是要区分 “Has-A” 与 “Is-A” 两种关系的不同。Has-A 关系应当使用聚合关系描述，而只有 Is-A 关系才符合继承关系。

• 不会出现需要将子类换成另外一个类的子类的情况

• 子类具有扩展父类的责任。而不是具有置换掉(Override)或注销掉(Nullify)父类的责任。如果子类需要大量地置换掉父类的行为，那么这个子类就不应当成为这个父类的子类。

• 只有父类和子类属于同一种分类的时候，才可以使用继承，不要从工具类继承。

五、Java 8 的新特性

从 Java 8 开始，接口也可以拥有默认的方法实现，这是因为不支持默认方法的接口的维护成本太高了。在 Java 8 之前，如果一个接口想要添加新的方法，那么要修改所有实现了该接口的类。

public interface InterfaceExample {

    void func1();

    default void func2(){
        System.out.println("func2");
    }

}

public class InterfaceImplementExample implements InterfaceExample {
    @Override
    public void func1() {
        System.out.println("func1");
    }
}

public static void main(String[] args) {
    InterfaceExample example = new InterfaceImplementExample();
    example.fun1();
    example.fun2();
}

六、参考

• 《Java与模式》
• https://www.cnblogs.com/felixzh/p/5938544.html
• https://www.cnblogs.com/devinzhang/archive/2011/12/24/2300260.html
• https://github.com/CyC2018/CS-Notes/blob/master/notes/Java 基础.md#抽象类与接口