一、前言

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? ? ? ?接口和內(nèi)部類為我們提供了一種將接口與實(shí)現(xiàn)分離的更加結(jié)構(gòu)化的方法。

? ? ? ?抽象類與接口是java語言中對(duì)抽象概念進(jìn)行定義的兩種機(jī)制，正是由于他們的存在才賦予java強(qiáng)大的面向?qū)ο蟮哪芰ΑＫ麄儍烧咧g對(duì)抽象概念的支持有很大的相似，甚至可以互換，但是也有區(qū)別。

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二、抽象類

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? ? ? ?我們都知道在面向?qū)ο蟮念I(lǐng)域一切都是對(duì)象，同時(shí)所有的對(duì)象都是通過類來描述的，但是并不是所有的類都是來描述對(duì)象的。如果一個(gè)類沒有足夠的信息來描述一個(gè)具體的對(duì)象，而需要其他具體的類來支撐它，那么這樣的類我們稱它為抽象類。比如new Animal()，我們都知道這個(gè)是產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)物Animal對(duì)象，但是這個(gè)Animal具體長成什么樣子我們并不知道，它沒有一個(gè)具體動(dòng)物的概念，所以他就是一個(gè)抽象類，需要一個(gè)具體的動(dòng)物，如狗、貓來對(duì)它進(jìn)行特定的描述，我們才知道它長成啥樣。

? ? ? ?在面向?qū)ο箢I(lǐng)域由于抽象的概念在問題領(lǐng)域沒有對(duì)應(yīng)的具體概念，所以用以表征抽象概念的抽象類是不能實(shí)例化的。

? ? ? ?同時(shí)，抽象類體現(xiàn)了數(shù)據(jù)抽象的思想，是實(shí)現(xiàn)多態(tài)的一種機(jī)制。它定義了一組抽象的方法，至于這組抽象方法的具體表現(xiàn)形式有派生類來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)抽象類提供了繼承的概念，它的出發(fā)點(diǎn)就是為了繼承，否則它沒有存在的任何意義。所以說定義的抽象類一定是用來繼承的，同時(shí)在一個(gè)以抽象類為節(jié)點(diǎn)的繼承關(guān)系等級(jí)鏈中，葉子節(jié)點(diǎn)一定是具體的實(shí)現(xiàn)類。

在使用抽象類時(shí)需要注意幾點(diǎn)：

? ? ? ?1、抽象類不能被實(shí)例化，實(shí)例化的工作應(yīng)該交由它的子類來完成，它只需要有一個(gè)引用即可。

???????2、抽象方法必須由子類來進(jìn)行重寫。

???????3、只要包含一個(gè)抽象方法的抽象類，該方法必須要定義成抽象類，不管是否還包含有其他方法。

???????4、抽象類中可以包含具體的方法，當(dāng)然也可以不包含抽象方法。

???????5、子類中的抽象方法不能與父類的抽象方法同名。

???????6、abstract不能與final并列修飾同一個(gè)類。

???????7、abstract 不能與private、static、final或native并列修飾同一個(gè)方法。

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實(shí)例：

? ? ? ?定義一個(gè)抽象動(dòng)物類Animal，提供抽象方法叫cry()，貓、狗都是動(dòng)物類的子類，由于cry()為抽象方法，所以Cat、Dog必須要實(shí)現(xiàn)cry()方法。如下：

public abstract class Animal {public abstract void cry(); }public class Cat extends Animal{@Overridepublic void cry() {System.out.println("貓叫：喵喵...");} }public class Dog extends Animal{@Overridepublic void cry() {System.out.println("狗叫:汪汪...");}}public class Test {public static void main(String[] args) {Animal a1 = new Cat();Animal a2 = new Dog();a1.cry();a2.cry();} }-------------------------------------------------------------------- Output: 貓叫：喵喵... 狗叫:汪汪...

? ? ? ?創(chuàng)建抽象類和抽象方法非常有用,因?yàn)樗麄兛梢允诡惖某橄笮悦鞔_起來,并告訴用戶和編譯器打算怎樣使用他們.抽象類還是有用的重構(gòu)器,因?yàn)樗鼈兪刮覀兛梢院苋菀椎貙⒐卜椒ㄑ刂^承層次結(jié)構(gòu)向上移動(dòng)。（From:Think in java ）

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三、接口

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? ? ? ?接口是一種比抽象類更加抽象的“類”。這里給“類”加引號(hào)是我找不到更好的詞來表示，但是我們要明確一點(diǎn)就是，接口本身就不是類，從我們不能實(shí)例化一個(gè)接口就可以看出。如new Runnable();肯定是錯(cuò)誤的，我們只能new它的實(shí)現(xiàn)類。

? ? ? ?接口是用來建立類與類之間的協(xié)議，它所提供的只是一種形式，而沒有具體的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)實(shí)現(xiàn)該接口的實(shí)現(xiàn)類必須要實(shí)現(xiàn)該接口的所有方法，通過使用implements關(guān)鍵字，他表示該類在遵循某個(gè)或某組特定的接口，同時(shí)也表示著“interface只是它的外貌，但是現(xiàn)在需要聲明它是如何工作的”。

? ? ? ?接口是抽象類的延伸，java了保證數(shù)據(jù)安全是不能多重繼承的，也就是說繼承只能存在一個(gè)父類，但是接口不同，一個(gè)類可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，不管這些接口之間有沒有關(guān)系，所以接口彌補(bǔ)了抽象類不能多重繼承的缺陷，但是推薦繼承和接口共同使用，因?yàn)檫@樣既可以保證數(shù)據(jù)安全性又可以實(shí)現(xiàn)多重繼承。

在使用接口過程中需要注意如下幾個(gè)問題：

? ? ? 1、個(gè)Interface的方所有法訪問權(quán)限自動(dòng)被聲明為public。確切的說只能為public，當(dāng)然你可以顯示的聲明為protected、private，但是編譯會(huì)出錯(cuò)！

???????2、接口中可以定義“成員變量”，或者說是不可變的常量，因?yàn)榻涌谥械摹俺蓡T變量”會(huì)自動(dòng)變?yōu)闉閜ublic static final。可以通過類命名直接訪問：ImplementClass.name。

???? ? 3、接口中不存在實(shí)現(xiàn)的方法。

???????4、實(shí)現(xiàn)接口的非抽象類必須要實(shí)現(xiàn)該接口的所有方法。抽象類可以不用實(shí)現(xiàn)。

???????5、不能使用new操作符實(shí)例化一個(gè)接口，但可以聲明一個(gè)接口變量，該變量必須引用（refer to)一個(gè)實(shí)現(xiàn)該接口的類的對(duì)象。可以使用 instanceof 檢查一個(gè)對(duì)象是否實(shí)現(xiàn)了某個(gè)特定的接口。例如：if(anObject instanceof Comparable){}。

???????6、在實(shí)現(xiàn)多接口的時(shí)候一定要避免方法名的重復(fù)。

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四、抽象類與接口的區(qū)別

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? ? ? ?盡管抽象類和接口之間存在較大的相同點(diǎn)，甚至有時(shí)候還可以互換，但這樣并不能彌補(bǔ)他們之間的差異之處。下面將從語法層次和設(shè)計(jì)層次兩個(gè)方面對(duì)抽象類和接口進(jìn)行闡述。

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1、語法層次

? ? ? ?在語法層次，java語言對(duì)于抽象類和接口分別給出了不同的定義。下面已Demo類來說明他們之間的不同之處。

使用抽象類來實(shí)現(xiàn)：

public abstract class Demo {abstract void method1();void method2(){//實(shí)現(xiàn)} }

使用接口來實(shí)現(xiàn)：

interface Demo {void method1();void method2(); }

? ? ? ?抽象類方式中，抽象類可以擁有任意范圍的成員數(shù)據(jù)，同時(shí)也可以擁有自己的非抽象方法，但是接口方式中，它僅能夠有靜態(tài)、不能修改的成員數(shù)據(jù)（但是我們一般是不會(huì)在接口中使用成員數(shù)據(jù)），同時(shí)它所有的方法都必須是抽象的。在某種程度上來說，接口是抽象類的特殊化。

? ? ? ?對(duì)子類而言，它只能繼承一個(gè)抽象類（這是java為了數(shù)據(jù)安全而考慮的），但是卻可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。

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2、設(shè)計(jì)層次

? ? ? ?上面只是從語法層次和編程角度來區(qū)分它們之間的關(guān)系，這些都是低層次的，要真正使用好抽象類和接口，我們就必須要從較高層次來區(qū)分了。只有從設(shè)計(jì)理念的角度才能看出它們的本質(zhì)所在。一般來說他們存在如下三個(gè)不同點(diǎn)：

? ? ? ?1、 抽象層次不同。抽象類是對(duì)類抽象，而接口是對(duì)行為的抽象。抽象類是對(duì)整個(gè)類整體進(jìn)行抽象，包括屬性、行為，但是接口卻是對(duì)類局部（行為）進(jìn)行抽象。

? ? ? ?2、 跨域不同。抽象類所跨域的是具有相似特點(diǎn)的類，而接口卻可以跨域不同的類。我們知道抽象類是從子類中發(fā)現(xiàn)公共部分，然后泛化成抽象類，子類繼承該父類即可，但是接口不同。實(shí)現(xiàn)它的子類可以不存在任何關(guān)系，共同之處。例如貓、狗可以抽象成一個(gè)動(dòng)物類抽象類，具備叫的方法。鳥、飛機(jī)可以實(shí)現(xiàn)飛Fly接口，具備飛的行為，這里我們總不能將鳥、飛機(jī)共用一個(gè)父類吧！所以說抽象類所體現(xiàn)的是一種繼承關(guān)系，要想使得繼承關(guān)系合理，父類和派生類之間必須存在"is-a" 關(guān)系，即父類和派生類在概念本質(zhì)上應(yīng)該是相同的。對(duì)于接口則不然，并不要求接口的實(shí)現(xiàn)者和接口定義在概念本質(zhì)上是一致的， 僅僅是實(shí)現(xiàn)了接口定義的契約而已。

? ? ? ?3、 設(shè)計(jì)層次不同。對(duì)于抽象類而言，它是自下而上來設(shè)計(jì)的，我們要先知道子類才能抽象出父類，而接口則不同，它根本就不需要知道子類的存在，只需要定義一個(gè)規(guī)則即可，至于什么子類、什么時(shí)候怎么實(shí)現(xiàn)它一概不知。比如我們只有一個(gè)貓類在這里，如果你這是就抽象成一個(gè)動(dòng)物類，是不是設(shè)計(jì)有點(diǎn)兒過度？我們起碼要有兩個(gè)動(dòng)物類，貓、狗在這里，我們?cè)诔橄笏麄兊墓餐c(diǎn)形成動(dòng)物抽象類吧！所以說抽象類往往都是通過重構(gòu)而來的！但是接口就不同，比如說飛，我們根本就不知道會(huì)有什么東西來實(shí)現(xiàn)這個(gè)飛接口，怎么實(shí)現(xiàn)也不得而知，我們要做的就是事前定義好飛的行為接口。所以說抽象類是自底向上抽象而來的，接口是自頂向下設(shè)計(jì)出來的。?

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? ? ? ?為了更好的闡述他們之間的區(qū)別，下面將使用一個(gè)例子來說明。

? ? ? ?我們有一個(gè)Door的抽象概念，它具備兩個(gè)行為open()和close()，此時(shí)我們可以定義通過抽象類和接口來定義這個(gè)抽象概念：

抽象類：

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

接口：

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

? ? ? ?至于其他的具體類可以通過使用extends使用抽象類方式定義Door或者Implements使用接口方式定義Door，這里發(fā)現(xiàn)兩者并沒有什么很大的差異。

? ? ? ?但是現(xiàn)在如果我們需要門具有報(bào)警的功能，那么該如何實(shí)現(xiàn)呢？

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解決方案一：

給Door增加一個(gè)報(bào)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(); }

? ? ? ?這種方法違反了面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的一個(gè)核心原則 ISP (Interface Segregation Principle)，在Door的定義中把Door概念本身固有的行為方法和另外一個(gè)概念"報(bào)警器"的行為方 法混在了一起。這樣引起的一個(gè)問題是那些僅僅依賴于Door這個(gè)概念的模塊會(huì)因?yàn)?#34;報(bào)警器"這個(gè)概念的改變而改變，反之依然。

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解決方案二：

? ? ? ?既然open()、close()和alarm()屬于兩個(gè)不同的概念，那么我們依據(jù)ISP原則將它們分開定義在兩個(gè)代表兩個(gè)不同概念的抽象類里面，定義的方式有三種：

? ? ? ?1、兩個(gè)都使用抽象類來定義。

? ? ? ?2、兩個(gè)都使用接口來定義。

? ? ? ?3、一個(gè)使用抽象類定義，一個(gè)是用接口定義。

? ? ? ?由于java不支持多繼承所以第一種是不可行的。后面兩種都是可行的，但是選擇何種就反映了你對(duì)問題域本質(zhì)的理解。

? ? ? ?如果選擇第二種都是接口來定義，那么就反映了兩個(gè)問題：

? ? ? ?1、我們可能沒有理解清楚問題域，AlarmDoor在概念本質(zhì)上到底是門還報(bào)警器。

? ? ? ?2、如果我們對(duì)問題域的理解沒有問題，比如我們?cè)诜治鰰r(shí)確定了AlarmDoor在本質(zhì)上概念是一致的，那么我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)就沒有正確的反映出我們的設(shè)計(jì)意圖。因?yàn)槟闶褂昧藘蓚€(gè)接口來進(jìn)行定義，他們概念的定義并不能夠反映上述含義。

? ? ? ?第三種，如果我們對(duì)問題域的理解是這樣的：AlarmDoor本質(zhì)上Door，但同時(shí)它也擁有報(bào)警的行為功能，這個(gè)時(shí)候我們使用第三種方案恰好可以闡述我們的設(shè)計(jì)意圖。AlarmDoor本質(zhì)是們，所以對(duì)于這個(gè)概念我們使用抽象類來定義，同時(shí)AlarmDoor具備報(bào)警功能，說明它能夠完成報(bào)警概念中定義的行為功能，所以alarm可以使用接口來進(jìn)行定義。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(){} }

? ? ? ?這種實(shí)現(xiàn)方式基本上能夠明確的反映出我們對(duì)于問題領(lǐng)域的理解，正確的揭示我們的設(shè)計(jì)意圖。其實(shí)抽象類表示的是"is-a"關(guān)系，接口表示的是"like-a"關(guān)系，大家在選擇時(shí)可以作為一個(gè)依據(jù)，當(dāng)然這是建立在對(duì)問題領(lǐng)域的理解上的，比如：如果我們認(rèn)為AlarmDoor在概念本質(zhì)上是報(bào)警器，同時(shí)又具有Door的功能，那么上述的定義方式就要反過來了。

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五、總結(jié)

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? ? ? ?1、 抽象類在java語言中所表示的是一種繼承關(guān)系，一個(gè)子類只能存在一個(gè)父類，但是可以存在多個(gè)接口。

? ? ? ?2、 在抽象類中可以擁有自己的成員變量和非抽象類方法，但是接口中只能存在靜態(tài)的不可變的成員數(shù)據(jù)（不過一般都不在接口中定義成員數(shù)據(jù)），而且它的所有方法都是抽象的。

? ? ? ?3、抽象類和接口所反映的設(shè)計(jì)理念是不同的，抽象類所代表的是“is-a”的關(guān)系，而接口所代表的是“l(fā)ike-a”的關(guān)系。

抽象類和接口是java語言中兩種不同的抽象概念，他們的存在對(duì)多態(tài)提供了非常好的支持，雖然他們之間存在很大的相似性。但是對(duì)于他們的選擇往往反應(yīng)了您對(duì)問題域的理解。只有對(duì)問題域的本質(zhì)有良好的理解，才能做出正確、合理的設(shè)計(jì)。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java提高篇 —— 抽象类与接口的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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